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《天津科技大学》 2004年
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粉煤灰无机絮凝剂的制备与应用研究

苏继成  
【摘要】:本文从粉煤灰的活化,即提高粉煤灰中铁铝酸溶活性入手,在总结他人方法的基础上,提出了用Na_2CO_3融熔来提高粉煤灰酸溶活性,并得到了较为理想的结果。在粉煤灰活化的基础上,本文重点就粉煤灰无机絮凝剂的制备进行了系统的实验研究,并将其用于造纸废水的处理,取得了满意的效果。主要研究内容和结论如下: 1.研究了以一定浓度的盐酸为溶剂,助溶剂NaCl、NaF的加入量对粉煤灰中Al_2O_3浸出率的影响。结果表明,以盐酸为溶剂,助溶剂NaCl的加入量对粉煤灰中铝铁的浸出率没有影响;而助溶剂NaF的加入量对粉煤灰中铝铁的浸出率有明显的影响,随加入量的增加先使浸出率增加,当NaF的加入量超过15.8%以后,又有所下降。Al_2O_3最高浸出率为20.45%。 2.研究了用CaO与粉煤灰高温烧结,再用一定浓度的盐酸浸取,来提高粉煤灰中Al_2O_3浸出率的方法,结果表明,在850℃条件下CaO的加入量对浸出率提高有一定影响,Al_2O_3浸出率为14.3%。 3.研究了用Na_2CO_3与粉煤灰高温融熔,再用一定浓度的盐酸浸取,来提高粉煤灰中Al_2O_3浸出率的方法,结果表明,在850℃条件下Na_2CO_3能明显提高粉煤灰中铝铁的浸出率,Na_2CO_3加入量在25%时,Al_2O_3浸出率为53.2%。 4.在粉煤灰活化的基础上,研究了以粉煤灰、硫铁矿烧渣为主要原料通过一系列的碱浸和酸浸制备无机高分子絮凝剂聚硅酸铝铁(PAFSi)。在粉煤灰碱浸过程中反应温度和碱灰比为主要影响因素,实验结果表明,在碱灰比为0.74:1(OH/(0.5Si+Al)=1:1.5),控制温度150℃,恒温1h,Al的浸出率高达60.9%。在硫铁矿烧渣的酸浸过程中反应温度为主要影响因素,随反应温度的提高,铁的酸浸出率也明显提高,用6M盐酸106℃下回流30min,铁的浸出率可达99%以上。 5.在粉煤灰无机絮凝剂的制备实验中,通过单因素实验研究了Al、Fe和Si的不同配比、制备絮凝剂的pH值、熟化温度、熟化时间等对絮凝剂絮凝性能的影响。通过正交试验,确定了制备粉煤灰无机絮凝剂PAFSi的优化工艺条件,即Si:Al:Fe=1:0.7:0.5、絮凝剂的pH值为1.1、熟化温度为60℃、熟化时间为1h。 6.用制备的絮凝剂与市售聚合氯化铝和聚合硫酸铁进行了絮凝效果对比实验,结果表明,在模拟水样絮凝实验中,粉煤灰制备的PAFSi絮凝剂具有很强的除浊能力;在处理造纸废水时,粉煤灰无机絮凝剂的色度、浊度、COD_(Dr)去 摘要Abstract 除率分别达到99.1%、98.5%和65.6%。
【学位授予单位】:天津科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X703

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