复合聚硅酸铝铁絮凝剂的形貌结构及性能研究.pdf

第38卷第1期
非金属矿
Vo1.38 No. 1
2015年1月
on-metallic Mines
January, 2015
复合聚硅酸铝铁絮凝剂的形貌结构及性能研究
张琼李国斌苏毅李沪萍
(昆明理工大学化工学院,云南昆明650500)
摘要以黄磷炉渣为硅源制备了无机高分子聚硅酸铝铁絮凝剂,采用红外光谱、扫描电镜、粒度分析、比表面积分析和pH值及电导率测试
分析手段对聚硅酸铝铁产品的结构特征进行了表征。研究表明:自制的聚难酸铝铁絮凝剂外观为黄绿色且透明黏稠状液体,该产品不是简单的原
料复配,而是发生了鼇合反应,生成带正电的阳离子复合型无机高分子铝铁硅聚合物,中位粒径为300m左右,比表面积39476mg,结构呈树枝、
大片状,整体呈现出立体、交迭及廷仲的结特征。该絮凝剂在池污染水的絮凝处理实验中,得到了較好的净水效果。
关键词聚硅酸铝铁;絮凝剂;结构;性能;研究
中图分类号:X754;X7035文献标识码:A文章编号:100098(2015)01-000-04
The Study on Structure and Performance of the Polysilicate Aluminum Ferric Flocculant
Zhang Qiong Li Guobin Su Yi Li Huping
(Chemical Engineering College, Kunming University of Science and Technology, Kunming, Yunnan 650500)
Abstract Inorganic high molecuar poly ilicate alumimum ferric flocculant has been prepared with yellow phosphorus slag as silicon source
According to structural and characteristics analysis by infrared spectrum, scanning electron microscopy, grading analysis, specific surface area analysis
and so on, the results showed that appearance of polysilicate aluminum ferric flocculant was yellowish and transparent sticky liquid, and the product
was not a simple materal iston t the inorgani alminum feic silicon polymer with positively charged formed by chelating reaction. Its
median particle size is about 300 nm, the specific surface area 3. 99476 m/g, and was a branch, large flake structure, overall shows the characteristics of
threedimensional veap an e ucture of the ex ension. The flocculant has ot etter purification effect for Dianchi pollution water.
Key words polysilicate aluminum ferric; flocculant; structure; performance; study
聚硅酸和铝丶铁金属盐溶液反应可生成无机高分要成分SiO2,生产在水处理领域具有高效、无毒、对
子聚硅酸铝铁絮凝剂,将AI、Fe金属离子引入聚胶体颗粒具有良好絮凝效果的无机高分子聚硅酸铝
硅酸溶液中,由于A1、Fe计金属离子及其水解聚合铁絮凝剂产品,利用红外光谱扫描电镜、粒度分布等
产物与聚硅酸的链状或环状分子端的OH发生吸附分析检测手段,从微观结构对聚硅酸铝铁产品进行表
和络合作用,可形成一种新的分子结构,从而延缓聚征,从而实现黄炉渣的合理资源化回收利用,使固
硅酸的凝胶化,经过一段时间的聚合,聚硅酸和A1、体废物黄磷炉渣成为一种新型资源。
e通过协同增效作用可以充分发挥聚硅酸的粘结1实验部分
聚集、吸附架桥作用;铝盐絮凝过程中絮体大,架桥、1.1原料黄磷炉渣取自云南某磷化学工业公司,主
网捕作用能力强;铁盐絮体小、紧密丶沉降速度快等优要化学成分(w%)为:SiO2,40.56;CaO,48.73;Pe2O3,
点,从而提高聚碓酸铝铁的稳定性和分子量叩。聚硅0371;Al2O3,258;Mg0O,1.85;P2O3,1.65;F,238。可
酸铝铁絮凝剂比现在常用的絮凝剂如聚合氯化铝聚以看出黄礫炉渣中SiO2占40%以上,属于高硅固体
合硫酸铁等效能更优异,比有机高分子絮凝剂价格低废弃物。实验中用到的其他试剂均为分析纯化学试
廉,在处理废水时,除了具有一般高分子絮凝剂的吸剂
附、电中和、卷扫作用外,还由于其分子量较大,表现1.2仪器傅里叶变换红外光谱仪,扫描电子显微
为枝状或线性聚集体,粒径较大,具备了一定的吸附-镜,激光粒度分析仪,氮吸附比表面积仪,pHS-2C型
架桥能力]。
酸度计,721B型分光光度计等。
黄磷炉渣富含SiO2和CaO,可作为二次资源用13处理污染水样处理污染水样取自云南滇池呈
于生产硅、钙产品,本实验利用黄磷炉渣中含有的主贡区,外观呈黄録色、原水温度约20℃、pH值约6.4
水质浊度约93.76度、COD值约80.36mgL
收稿日期:2014-11-15
基金项目:国家自然科学基金(21066003)。
1.4实验方法
通讯作者,Tel:13577185593;E-mai:suyi031@163.com。
1.4.1聚硅酸铝铁絮凝剂的制备:在烧杯中配制质