利用赤泥制备聚合氯化铝铁的研究

论文摘要

赤泥是氧化铝生产过程产生的废弃物,其中含有大量的氧化铝和氧化铁等金属资源,占用大量土地,造成环境污染。如何合理的利用赤泥中的氧化铁、氧化铝,在资源日益匮乏的今天显得尤为重要。聚合氯化铝铁是一种高效净水剂,它具有用量小、吸附能力强、絮体大、沉降速度快等特点。因此,利用赤泥制备聚合氯化铝铁具有广阔的市场前景和环境效益。本课题是在常压下用盐酸直接酸浸赤泥,改变酸浸条件,调节pH值,制备出了聚合度不同的聚合氯化铝铁产品。实验考察了盐酸的浓度、盐酸中氯化氢与氧化铁和氧化铝的摩尔比、酸浸时间、酸浸温度对赤泥中氧化铝、氧化铁浸出率的影响,以及pH对产品盐基度的影响。通过扫描电镜、X射线、红外对产品进行检测分析。并分别以高岭土废水和染料废水为处理对象对产品的净水性能进行研究,考察絮凝剂的用量、盐基度、废水pH值、废水浓度、温度等对混凝效果的影响。实验研究得出,浸出最佳工艺条件为:盐酸浓度为6mol/L,盐酸中氯化氢与氧化铁和氧化铝的摩尔比为6.5:1,酸浸温度为109℃,酸浸时间为60分钟。盐基度为85.03%。利用赤泥调节pH的最佳值为3.5,聚合效果较佳。在用PAFC处理高岭土废水时,最佳条件为:PAFC浓度为0.060-0.095g/L,pH值为6.9-9.0,废水浓度100mg/L,废水温度25℃,盐基度75%到90%,浊度去除率达到97%;处理染料废水时,最佳条件为:PAFC浓度为0.175-0.344g/L,pH值6.8-7.8,废水浓度50mg/L,废水温度25℃,盐基度65%-90%,脱色率达到98%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 赤泥介绍
• 1.1.1 赤泥产生量
• 1.1.2 赤泥的化学成分
• 1.1.3 赤泥对环境的影响
• 1.1.4 赤泥的利用现状
• 1.2 聚合氯化铝铁的制备
• 1.2.1 聚合氯化铝铁简介
• 1.2.2 制备工艺
• 1.3 絮凝剂的发展趋势
• 1.4 本论文的目的和意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 仪器设备及试剂
• 2.1.1 设备与仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.2 制备工艺
• 2.2.1 聚合氯化铝铁合成原理
• 2.2.2 工艺流程
• 2.3 PAFC测试
• 2.3.1 化学分析测试
• 2.3.2 扫描电子显微镜测试
• 2.3.3 X射线测试
• 2.3.4 红外光谱仪测试
• 2.4 PAFC应用
• 2.4.1 混凝机理
• 2.4.2 影响混凝实验的因素
• 2.4.3 混凝实验方法
• 2.4.4 水质指标测量方法
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 不同条件对赤泥中氧化铁和氧化铝浸出率的影响
• 3.1.1 盐酸的浓度对氧化铁和氧化铝浸出率的影响
• 3.1.2 盐酸中氯化氢与氧化铁、氧化铝的摩尔比对氧化铁和氧化铝浸出率的影响
• 3.1.3 酸浸温度对氧化铁和氧化铝浸出率的影响
• 3.1.4 酸浸时间对氧化铁和氧化铝浸出率的影响
• 3.2 pH对聚合氯化铝铁盐基度的影响
• 3.3 产品测试结果与讨论
• 3.3.1 电镜图像对比分析
• 3.3.2 X射线图谱分析
• 3.3.3 红外图谱分析
• 3.4 PAFC的应用实验
• 3.4.1 PAFC处理高岭土废水实验
• 3.4.2 PAFC处理染料废水实验
• 第四章 结论
• 4.1 聚合氯化铝铁的制备
• 4.2 聚合氯化铝铁产品测试
• 4.3 聚合氯化铝铁的应用
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢