铝土矿改性方法的研究.pdf

张兰英铝土矿改性方法的研究 ／ 7 一， 铝土矿改性方法的研究 墼郑 松 志 毛 世 忠 长春科技大学化学系， 长春1 3 0 0 2 6 豫素梅{ 长 春 市 环 境 监 氯 ■ 春 1 3 o 0 2 6 弋U l I } ≥ 摘要 廉价的 铝土矿为 原料， 辅 适当 播加剂， 经简 单 处理， 在7 0 0 ℃～ 8 ∞ ℃的 温 度下 均 烧3 h ， 即可 制 成能够去5 鲁 水中高浓度s O l 一的高教净水剂。 将该净水剂加到适量的高浓度s o l 一 2 2 4 8 mg ／ L 水中， 处理3 0 r a i n ， 就能选到国家饮用水标准。 U iJl 圭 生 高 浓 度 。。 j 才 S t u d y o l l b a u x i t emo d i f i c a t i o n Z h a n gL a n y i n g ， Z h e n gS o n g z h i ， Ma o S t d z h o n g， e t a 1 ．De p a r t m e n t o fC h e mi s t r y ， Ch a n g c h u n S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Un i v e r s i t y，C h a n g c h u n 1 3 0 0 2 6 A6 s l a a c t s B y u s i n g c h e a p b a u x i t e a S r a w ma t e r i a l a n d a d d i n g a mo d e r a t e a mo u n t o f a d d i t i v e ，t h e n b u r n i n g a b o u t 3 h o u r s a t 7 0 0℃～ 8 0 0℃ ， t h e mo e l i fl e d b a u x i t e Wa S ma d e ， wh i c h c o u l d r e mo v e h h c o n c e n t r a t i o n o f s u l f a t e i n wa t e r ． w h e n a a m o u n t o f mo d i fi e d b a u x i t e w a s p u t i n t o wa t e r wh i c h c o n t a i n s s u l f a t e 2 2 4 8 mg ／ L ． a f t e r r e a c t e d 3 0 mi n u t e s ，t h e q u a l i t y o f wa t e r c o u l d r e a c h n a t i o n a l d r i n k i n g wa t e r s t a n d a r d ． K e y w o r d s B a u x i t e Mo d i fi e d H i g h c o n c e n t r a t i o n s u l f a t e 我国研制并 使用 的一系列新型净水 剂“ 。 。 ，如聚合氯化铝 P A c 系列、聚合铁 系列 P F S 等， 它们主要功能是混凝作用， 在 去除水中的悬浮物、 颜色、 浊度以及c O D等方 面有比较明显的效果， 并在我国水处理工业中 起着重要的作用，但这些净水剂去除水中阴阳 离子却无明显作用，需要有其他技术或试剂的 辅助方可见效，尤其是对高浓度 s O 一水质的 处理更显得无能为力。 我国常采用离子交换法、电磁法、电解浮 上法、 渗透与反渗透等方法去除水中阴阳离子， 这些方法投资较大，运转费用较高，推广应用 受到一定限制。因此，处理水中阴阳离子及其 溶解度较大的重金属离子的氢氧化物尚无经济 合理的可行方法，尤其在处理高浓度 s O l 一的 水质方面，国内报道甚少。 利用我国廉价的资源丰富的铝土矿， 经过 简单加工，改性制备而成的净水剂，除了具备 常用净水剂的功能之外， 并兼顾了化学作用， 对 水中的阴阳离子的去除有一定的效果， 对高浓 度 s O 一的水质处理具有独特的功能，是国内 聚合铁、聚合铝类净水剂所不能比拟的。 1 实验部分 1 ． 1 主要仪器与试剂 N i c o l e t 5 D X F T I R光谱仪； D ／ m a x R A 型 x射线衍射仪； 高温炉 上限 1 0 0 0℃ ；高 速电动搅拌机； S P M p H计。 山西铝土矿 t h 西太行山地区 化学成分 S iO 2 ． 5 2 A l 2 O 7 6 ． 9 3 F 。 Oa 1 ． 0 4 Ti O3 ． 5 7 Ca O 0 ． 1 2 Na 2 O 0 ． 6 6 LU S 1 4 ， 5 8 F e O 0 ． 1 3 P2 O5 0 ． 0 2 MI“ t O 0 ． 0 0 Mg O 0 ． 0 1 K2 O 0 ． 0 7 主要矿物组成是水硬铝石、金红石和步量的伊 第一作者，张兰英，女，1 9 4 8 年出生，副教授，硬士导师。主耍从事环境保护教学盈辩研工作。 1 1 维普资讯 环境污染与防治第2 0 卷第1 期1 9 9 B 年2 月 利石。 模拟水样s O {浓度为 2 2 4 8 m g ／ L ，硬度 为 2 5 9 8 ． 6 m g ／ L 。各种所用试剂均为 A R级。 2 ． 2 铝土矿改性I艺 取一定量粉碎为 2 0 0目的铝土矿，加入一 定量的添加剂， 充分搅拌 1 0 m in ， 然后放在马 弗炉里， 在 7 0 0℃～8 。 0 ℃灼烧3 h 后， 取出冷 却，粉碎为 2 0 0目，即为产品净水剂。 工艺流程 铝土矿一粉碎一过筛 2 0 0目 一加添加剂一 搅拌均匀一灼烧一冷却一粉碎一包装一成品 2 ． 3 净水过程 取 1 0 0 mL模拟水样，用电动搅拌器快速 1 2 0 ～1 4 0 r ／ ra in 搅拌2 m i n ，然后慢速搅拌 6 O ～8 0 r ／ ra i n 2 8 ra i n ， 静止 1 0 m i n ， 取上清 液，测定水中残留的S O j 一 。 2 ． 4 测定方法 水中各种指标的测定方法均按国家标准有 关规范执行。 3 结果与讨论 3 ． 1 煅烧温度的选择 固定其他条件， 在不同的温度下进行煅烧 去除s O i 一的效果如图1 所示。 享 * 凿 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 O O 9 0 0 1 0 0 0 沮度I T 囝1 煅烧沮度的盎择 由图1 可知， 随着温度的增高， s O j 一的去 除率增大， 当温度达到7 0 0℃～8 0 0℃时， 水中 s O ； 一的去除率为最高， 如果温度再增高， s O i 一 去除率反而下降。 3 ． 2 煅烧时间的选择 固定其他条件， 在不同的时间下进行煅烧， 1 2 去除s O j 一的效果如图 2 所示。 * 凿 时间， h 囝 2 煅烧时间的盎择 由图 2 可知， 随煅烧时间的增长， s O ； 一的 去除率增大，当煅烧时间在 3 h以上，水中 s O ； 一去除率为最高。 3 ． 3 物料配比选择 固定其他条件， 调节物料A的配比， 去除 S O 一的效果如图 3 所示。 芝 * 盘 2 11 11 2 1 41 8 ； 1 8 铝土矿 钧料A 囝3 铝土矿与配料A的配比实验 由图3 可知铝土矿和物料配比为 1 t 4 时， 去除s O i 一的效果最佳。 3 ． 4 结构表证 图4 为改性铝土矿x 一 射线衍射谱图。 通过x 一 射线衍射的数据初步证明， 铝土矿 按着上述最佳条件改性，主要产物组成为 1 2 C a O 7 A I 2 O 3 。1 2 C a O 7 A 1 。 O a 是一种复合 型、 分子量大约为 1 4 0 0 的钙铝酸盐， 外观为白 色粉末状， 无孝无味， 其比重 2 ． 2 2 ， 容重0 ． 3 3 。 4 结柬语 我们研制的高效水处理剂具有下列特点 维普资讯 张兰英铝矿改性方法的研究 笈 鐾 智 衍射角， 2 0 图4 改性铝土矿X 一 射线衍射谱图 1 沉降性能好 净水剂必须有良好的沉降性能，否则有悬 浮物存在，终达不到净化要求。此种净水剂是 固体粉末加入，形成絮状层，有良好的沉降性 能， 一般停止搅拌 5 ～1 0 ra i n后基本澄清， 滤渣 含水率5 O ～7 0 ， 可除净悬浮物、 破乳、 脱 色以及去除C O D 。 2 去除水中阴阳离子性能好 此种净水剂除具有其他常用净水剂的功能 外，还能够不同程度地去除阴阳离子，特别对 s o 一有特殊的去除效果， 弥补了目前国内各种 净水剂在这方面的不足。 3 无二次污染。 此种净水剂的残渣主要成分是一种无机物 的复合物， 是生产水泥的优质原料，也可做耐 火材料的添加剂。 4 成本低。 原料廉价，生产工艺简单，不需要投大量 资金便可以生产。 ●考文献 l 辜安荣．上海环境科学．1 9 8 7 ． 1 2 4 2 8 0 和再均等．上海环境科学．1 9 8 7 ． 7 3 2 3 4 3 栾兆坤等．环境科学学报．1 9 8 8 ． 8 1 4 6 ～1 5 4 收到修改穑日 期 ] 9 9 7 1 0 2 8 上接 第 1 6页 沉降时间， m_ n 图4 沉降时间对色度击除率的影响 从图3 和图 4 可知，开始随着沉降时间增 加，色度和 C O D c r 去除率均增加，怛沉降1 0 m in后， 两条曲线均趋于平坦。 故最佳沉降时间 以 1 5rai n为宜。 4 结柬语 本工艺以废治废， 既减少了污染物排放， 又 节约了处理费用，且可生产硫酸亚铁和聚合硫 酸铁， 具有较好的环境效益和经济效益。 同时， 用制取的聚合硫酸铁处理印染废水，亦具有较 好的效果。 ●考文献 l 椿琳等．环境污染与防治t 1 9 9 6 t 1 7 5 l 4 ～1 5 2 柬小平．化工小商品生产法．长抄湖南出版社t 1 9 9 3 3 王兆熊等．化工环境保护和三废治理技术．化学工业 出版社 4 化学工业部天津化工研究所．化工产品手册 无机 第二版 ．化学工业出版社，1 9 9 2 5 翼旦立等．环境监涮．高等教育出版社 6 赵荒．污染防治技术，1 9 9 5 ， 8 4 ；2 6 9 2 7 o 收到修改穑日期；1 9 9 7 0 3 3 1 1 3 承、 丹越稍趟硼 维普资讯