[发明专利]聚硅酸铝铁‑丙烯酰胺共聚物复合絮凝剂及其制备方法

摘要

本发明公开一种聚硅酸铝铁‑丙烯酰胺共聚物复合絮凝剂及其制备方法，其特点是将20份Na2SiO3加入250份去离子水中，pH值2～5，室温反应2～3小时，制得活化硅酸；用含铝废料、含铁废盐酸和工业盐酸制得AlCl3和FeCl2混合晶体；在25份活化硅酸中加入1.2～25.0份混合晶体，反应，静置熟化，制得聚硅酸铝铁PAFSI；将丙烯酰胺20份，去离子水75～450份，离子单体5～20份，大单体0.3～6份加入反应瓶中，搅拌，pH值5～9，通N2，于40～70℃加入过硫酸钾0.008～0.4份，反应12～36小时，制得共聚物PAME；将100份5 g/L PAME溶液加入反应瓶中，在快速搅拌下加入12～350份100 g /L PAFSI溶液，pH值1～4，在30～40℃反应2～3小时，再于50～75℃反应2～4小时，熟化24小时，制得PAFSI‑PAME复合絮凝剂。

主权项

一种聚硅酸铝铁‑丙烯酰胺共聚物复合絮凝剂的制备方法，包括：（1）聚硅酸铝铁PAFSI的制备将20份Na2SiO3和250份去离子水加入到三口反应瓶中，搅拌，用盐酸调节溶液的pH值为2～5，在20～30℃下反应2～3小时，制得活化硅酸；称取含铝废料30份，加入到三口反应瓶中，加入含铁废盐酸80～250份和 HCl质量分数为33%的工业盐酸85～300份，在室温下搅拌反应1～2小时，过滤分离，将滤液浓缩制得AlCl3和FeCl2混合晶体；在25份活化硅酸中加入1.2～25.0份AlCl3和FeCl2混合晶体，在40～70℃下搅拌反应1～2小时，控制pH值为1～4，然后加入0.1～8.0份氧化剂，搅拌反应1～2小时，温度控制在30～65℃，静置熟化24小时，制得聚硅酸铝铁PAFSI；其中含铝废料为铝渣和铝灰中的至少一种，含铝废料的铝组分质量分数为15%～40%；氧化剂为NaClO、NaClO3、KClO3、NaClO4、KClO4和H2O2中的至少一种；含铁废盐酸是用盐酸除锈中出现的废液，铁组分的质量分数为10%～15%，HCl的质量分数为3%～8%；（2）丙烯酰胺共聚物PAME的制备将丙烯酰胺20份，去离子水75～450份加入三口反应瓶中，再加入离子单体5～20份，大单体0.3～6份，搅拌30分钟，调节溶液pH值为5～9，在搅拌下通N2 40分钟后，于40～70℃下加入过硫酸钾0.008～0.4份，反应12～36小时，制得丙烯酰胺共聚物PAME；其中离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵、丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵和2－丙烯酰胺基－2－甲基丙基三甲基氯化铵中的至少一种；大单体为烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚CH2=CH－CH2（OCH2 CH2）n－O－C6H4－CmH2m+1，n=8~60，m=1~9和烯丙基烷基聚氧乙烯醚CH2=CH－CH2（OCH2 CH2）n－O－CmH2m+1，n=8~60，m=1~9中的至少一种；（3）聚硅酸铝铁‑丙烯酰胺共聚物复合絮凝剂PAFSI‑PAME的制备将PAME完全溶解，制备成质量浓度为5 g/L的水溶液，将PAFSI配成质量浓度为100 g /L的水溶液，并且用稀盐酸调节溶液的pH值为1～4，防止沉淀产生，称取100份PAME溶液，加入三口反应瓶中，然后在快速搅拌下加入12～350份PAFSI溶液，用稀盐酸控制溶液的pH值为1～4，在30～40℃和搅拌下反应2～3小时，再加热到50～75℃，反应2～4小时后，在20～35℃下静置反应24小时，制得PAFSI‑PAME复合絮凝剂胶体。