粉煤灰制聚硅酸硫氯化铝净水剂综述.doc

粉煤灰制聚硅酸硫氯化铝净水剂综述.doc 2010年6月 粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂综述 粉煤灰制聚硅酸硫氯化铝净水剂综述 马 忠 (宜宾学院化学与化工学院07级2班, 四川 宜宾 644007) 摘要:简述了近年来国内外利用粉煤灰制净水剂的研究 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 及发展方向，介绍了一些很 有前景的粉煤灰用作水处理工业发展的研究方案，简述了如何利用粉煤灰制聚硅酸硫氯化铝 净水剂的方案 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 和一些其他制备净水剂的方案流程以及其在特殊场合的应用。 关键词:粉煤灰 聚硅酸硫氯化铝 絮凝剂 聚硅酸 Abstract: The use of fly ash system at home and abroad in recent years and purifying the direction of development of research programs and to introduce a number of promising industrial development of fly ash used for water treatment research programs, outlines how to use the powdersulfur coal ash system polysilicate aluminum chloride purifying agent of the program preparation process and some other programs purifying process and its application in special occasions Keywords: Flyash Polysilicate aluminum ferric chloride(PSAFC) Flocculant Polysilicic 一(前 言 二十一世纪面临的最大问题就是环境污染问题，而水污染是三大环境污染之一。水污 染严重的危害人们正常生活给人们带来疾病和生活困扰，而且污染后的水不再次的循环利用 造成了水资源的严重浪费。所以处理被污染的水再次循环利用成为了现在我们工业发展的必 要条件。而粉煤灰是火力发电厂燃煤作功以后排入环境中的一种工业废渣，粉煤灰是一种对 环境产生严重污染的工业固体废弃物, 燃煤发电为主的国家,它的排放量特别巨大，大量的排 放却找不到合适的处理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，严重的影响着人们的生活。但粉煤灰中含有大量以活性氧化物 SiO2和Al2O3为主的玻璃微珠,因此粉煤灰既具有很好的吸附性能,又是一个巨大的铝的二 [1]次资源宝库。粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一 项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手 段。 废酸也是一大污染，而且一直也是工厂所面临的一大难题，处理起来非常的困难，而 且大量废酸的排放造成水和空气的污染。如果能把后两者综合起来变废为宝，再用它们来处 理污染的水资源，那么就能一次性处理掉三种威胁环境的污染物，而且还能得到很多其他的 利处。这正是现在国内外所正在致力研究的，而且在此方面已经得到了很大的收益。 二(粉煤灰 粉煤灰的基本物理性质:密度/(g/cm3) 1.9,2.9 2.1堆积密度/(g/cm3) 0.531,1.261 0.780比表面积(cm2/g) 氮吸附法 800,19500 3400 透气法 1180,6530 3300原灰标准稠 1 作者简介:宜宾学院化学与化工学院07级2班 马忠 2010年6月 粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂综述 度/% 27.3,66.7 48.0需水量/% 89,130 10628d抗压强度比/% 37,85 66粉煤灰的物理性质中，细度和粒度是比较重要的项目,它直接影响着粉煤灰的其他性质，粉煤灰越细，细粉占的比重越大，其活性也越大。粉煤灰的细度影响早期水化反应，而化学成分影响后期的反应。 粉煤灰的主要化学成分为SiO2和Al2O3，约占总量的57 %~95%，同时含有量的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等化合物以及未燃尽的炭等，各组分的含量因煤的种类和燃烧工况不同而异。粉煤灰的元素组成(质量分数)为:O 47.83%，Si 11.48%,31.14%，A1 6.40%,22.91%，Fe 1.90%,18.51%， Ca 0.30%,25.10%，K 0.22%,3.10%，Mg 0.05%,1.92%，Ti 0.40%,1.80%，S 0.03%,4.75%，Na 0.05%,1.40%，P 0.00%,0.90%， [2]C1 0.00%,0.12%，其他0.50%,29.12%。 三(聚硅酸氯化铝 聚硅酸氯化铝(PASC)是一类新型无机高分子絮凝剂能除菌、除臭、除氟、铝、铬、除油、除浊、除重金属盐、除放射性污染物、在净化各种水源过程中具有广泛的用途。其固体为无色或黄色树脂状固体。其溶液为无色或黄褐色透明液体，有时因含杂质而呈灰黑色粘液。聚硅酸氯化铝是在聚硅酸及铝盐絮凝剂基础上发展起来的一种复合型无机高分子絮凝剂，它 [3]同时具有电中和作用、吸附架桥和网捕3种功能作用。具有混凝效果好，处理低温、低浊水有特效，价格便宜，在水中的残留铝底等特点。聚硅酸氯化铝(PASC)的制备方法简单，但它的稳定性较差。 四(聚硅酸氯化铝净水原理 聚硅酸氯化铝 (PASC)是在活化硅酸及传统的铝盐、铁盐等无机絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与金属盐的复合物, 用于废水处理时, 同时具有电中和及吸附架桥作用, 因而絮凝效果较好 。且其原料粉煤灰来源广泛, 价格低廉, 安全无毒。聚硅酸是由硅酸钠在酸性条件下水解, 聚合反应到一定程度的中间产物, 在弱酸或弱碱条件下起聚合作用的主要是一价原硅酸离子和原硅酸分子 。硅原子是四面体, 聚合物可能向各个方向进行聚合形成带支 [4]链的、环状的或网状的立体结构, 具有很强的粘接能力和吸附架桥作用 。聚硅酸盐絮凝剂是把铝盐加到原硅酸中反应制成的。由于聚硅酸是阴离子, 带负电, 铝是阳离子, 带正电, 它们在水流态的分子量约为数百到数千, 可以相互结合成为具有分子形结构的聚集体, 其平均 [5]分子量可高达 20000, 聚硅酸及其盐类的最大缺点是产品性质不稳定, 在储存中能自行聚合, 形成不溶于水的高聚物而失去聚合功能 。 五(聚硅酸氯化铝制备 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 聚硅酸氯化铝(PASC)作为一类新型无机高分子絮凝剂，现在国内外对其的研究也非常广泛，不同的聚硅酸氯化铝制备工艺也不断出现。新型的、絮凝效果更好的、工艺制作更简单的，对资源循环利用率更高的絮凝剂也不断的出现。而且人们也还在不断的致力研究出更好性能的絮凝剂。以下简述了国内外研究者近年来不同的制备工艺。 2 作者简介:宜宾学院化学与化工学院07级2班 马忠 2010年6月 粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂综述 1、焙烧制备工艺 [6]在06年以前制备聚硅酸氯化铝絮凝剂一般是采用焙烧法来制备，田卫平，俞尚清、 [7]潘志彦等采用的制备方案是将粉煤灰与烧碱以一定比例混合，然后在一定温度下焙烧，焙烧后用酸浸取然后陈化得到聚硅酸氯化铝絮凝剂。此种方案的最大缺点就是焙烧耗能太大不 [8]划算。于是很多人在此方案的基础上做了改进，佟志芳、皱燕飞、李英杰等采用了粉煤灰与氟化钾助熔剂在一定温度下焙烧的方案来减少能量的耗费，焙烧后用酸来浸取，固液分离后滤液用氢氧化铝综合后保温一定时间然后向内加入硫酸钠得到聚硫氯化铝铁备用，滤渣在碱性溶液中水解除氟，然后转入氢氧化钠的溶液中的硅酸钠溶液备用。将聚硫氯化铝铁加入到硅酸钠溶液中熟化一段时间便得到聚硅酸硫氯化铝铁。此方案虽然在一定程度上减少了能耗量但是还有很多需要改进的地方。有人在此方案上做了进一步的研究，利用碳酸钠代替碳酸钙进行烧结反应，但是这些方案总免不了需要更多的能耗。 2、酸浸制备工艺 从粉煤灰中浸取二氧化硅和氧化铝其主要就是需要打开Al-Si键生成可溶性硅酸盐和铝酸盐，所以需用焙烧来段硅铝键，但是焙烧耗能大，于是人们在此方向上进行了深入研究提 [9]出了用酸浸取的方案。陈国斌、唐课文采用的酸浸方案是将粉煤灰中慢慢滴加入盐酸在沸水浴中封闭搅拌冷却、陈化、过滤分离然后在酸性条件下胶东得到聚硅酸氯化铝铁絮凝剂。 [10]而孙根行、连培聪采用的方案是将酸与粉煤灰混合加热回流冷却过滤得到铝铁溶液，然后在铝铁溶液中加入纯碱搅拌反应待一定时间后加入饱和氯酸钠溶液氧化后陈化得到聚氯化铝铁混凝剂。 3、碱浸制备工艺 酸浸取的硅酸盐和铝酸盐可溶性溶液可以减少焙烧步骤从而大大减少能耗量，但是酸浸使粉煤灰中的硅铝不能充分利用，其利用率太低。所以这种方法虽然节省了能耗，但利用率不高，所以人们要在此方案上进一步研究出能耗低，利用率高的方案。于是提出了碱浸取 [3]的方案。张开士、曾凤春采用的方法是将粉煤灰和碱溶液以一定比例加入到反应釜中在适宜的温度下进行反应溶解，趁热过滤除去残渣，在滤液中加入酸酸化陈化最后得到聚硅酸氯化铝铁絮凝剂。此种方案工艺流程简单，能耗低，絮凝效果好现在在国内外得到了很高的重视。也是未来絮凝剂快速优化发展的一条有效途径。 4、其他制备工艺 [4]工艺上还有其他很多中制聚硅酸氯化铝絮凝剂的方案。如周安娜、张文艺利用硅酸钠 [17]被酸酸化后向内加入氯化铝而制备的聚合硅酸氯化铝絮凝剂。又有汪琳、李明玉等采用向硫酸铝中加入蒸馏水使硫酸铝完全溶解后加温聚合熟化的到PAS絮凝剂。此些方法虽然也能制备的到我们所需要的絮凝剂，而且制造工艺流程也简单，但是却没有用到我们希望利用的粉煤灰和废酸，而且制备絮凝剂还需耗价值去获取原料，可能会消耗更多的价值，也不能达到我们所想要的循化利用资源的目的。 3 作者简介:宜宾学院化学与化工学院07级2班 马忠 2010年6月 粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂综述 六(絮凝效果的影响因素 在制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂的试验中，最主要的实验部分就是对絮凝效果影响的测定。这也是我们所必需要考虑的重要因素。只有了解了影响絮凝效果的因素我们就能制备出更高效，更具有生产价值的产物，而且也能更好的利用回收废弃物，形成生态循环生产过程。在考虑影响絮凝效果的试验中，我们主要看到了研究者研究了以下几种影响因素的不同影响效果: 1、酸性介质对氧化铝溶出率的影响 [11]姜忠群、于水利等制备出以硫酸、盐酸、硝酸、磷酸为主体的酸化剂的改性聚硅酸铝铁絮凝剂，并对其的絮凝效果进行了比较，得出随pH值升高凝胶挂壁时间降低，对混凝 [1]净后水考虑应选pH值较高的稳定的絮凝剂。朱金开、薛笑莉对酸浸反应温度，酸浸反应时间，酸的浓度对絮凝效果影响进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 得出结论:随温度提高氧化铝的浸取率升高，但当温度升高到一定温度后氧化铝的浸去率减缓;随着酸浸时间的增加氧化铝的浸出率增加，但当到达一定时间后氧化铝的浸出率不再变化;氧化铝的浸出率随酸的浓度增加而增加，但 [8]当到达一定分数后浸出率不再增加。佟志芳，邹燕飞等得出结论硫酸根离子加入进一步增强了絮凝剂的点中和能力和架桥能力，使絮凝剂的絮凝性能提高。 2、成分质量比的确定对絮凝效果的影响 [1]朱金开、薛笑莉等研究了铝铁质量比和硅铝铁质量比对絮凝效果的影响得出结论铝铁 [8]比与硅铝铁比均有一个最佳值此时絮凝效果最好。佟志芳，邹燕飞等研究了酸根离子对絮凝效果的影响得出结论铝与硫酸根离子比值升高剩余浊度呈现先降后增的趋势。 3、聚合温度对絮凝效果的影响 [8]佟志芳、邹燕飞等研究得出结论去浊率随温度的升高呈现先升后降的趋势。 4、硅溶出率的影响 [12] 张爱丽，王殿宇等对粉煤灰中硅溶出的条件进行了分析得出氢氧化钠浓度对硅溶出率的影响随着氢氧化钠浓度的升高硅溶出率逐渐增加但当氢氧化钠浓度到达一定浓度后其硅的溶出率不再变化，硅的溶出率随反应时间的增加而增加但反应时间到一定时间后硅的溶出率不再增加，硅的溶出量随温度的升高而增加然而增加的量之间相差不大。 5、原水pH值对絮凝效果的影响 [6][4] 田卫平和周安娜、张文艺等均对原水的pH对絮凝剂絮凝效果的影响进行了分析得出结论认为原水的pH值越高其对絮凝效果的影响越好。 4 作者简介:宜宾学院化学与化工学院07级2班 马忠 2010年6月 粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂综述 6、焙烧状态对氧化铝溶出率的影响 [13][14] 佟志芳、康立武等和罗道成、陈国安等均对焙烧温度、焙烧时间对聚硅酸絮凝剂的影响进行了研究，得出了结论氧化铝随焙烧温度升高而增加但当到达一定温度后随温度的升高氧化铝的溶出率变化不大，但是应该注意温度越高其耗能越大。氧化铝的溶出率随焙烧时间的增加而增加但当其溶出率到达一定程度后随着焙烧时间的增加其溶出率不再增加。但是两者之间的范围有差别。其中不仅要考虑焙烧温度和焙烧时间还应该考虑焙烧时的升温方式、冷却方式等因素的影响。 7、其他因素 [7] 研究者还对其他很多因素也进行了分析，其主要有俞尚清、潘志彦等对聚硅酸的投加量对絮凝效果的影响进行了分析得出随着投加量的增加絮凝效果越好但是当头加量超过一定值是其絮凝效果不再变化。还有搅拌速率和搅拌时间，静止沉降的时间等多种因素的影响研究者也对其进行了大量的研究。 七(结果与讨论 生产聚硅酸氯化铝絮凝剂，原料易得，价格低廉，工艺流程简单，生产过程对环境污染小，而且也是一条消耗固体粉煤灰污染物和废酸污染物的有效途径。经过化学加工可以使粉煤灰完全综合利用，回收铝回收率也很高。而且可以优化设计使絮凝剂的生产能耗低，絮凝效果好，循环利用率大等多种积极因素。此工艺可以生成没有新的污染物的产物，是一种生态化的处理工艺，也是一种典型的资源循环利用的案例，能够适应国际竞争的发展趋势。在当代全球环境恶化的情况下如果投产此工艺一定会有非常好的经济效益，而且也对环保做了一定贡献。许多专业人士做了此试验都得到了很好的絮凝效果。聚硅酸氯化铝具有良好的絮凝性能 ,在工业用水的预处理、各类工业废水的处理和生活污水、污泥的处理等方面有着广阔的应用前景。现在聚硅酸氯化铝絮凝剂被广泛的被用来处理国内外各种化工厂的污水， [15]如国内外炼油废水工业的治理、焦化工厂废水的处理、印染废水的处理、制革废水的处[16]理等多处应用。其主要还可以用于化工行业作有机合成的催化剂、石油精炼、合成染料、合成洗涤剂、医药、农药等方面。研究者将这种絮凝剂与常规的聚铝、聚铁、硫酸铝等絮凝剂进行了比较，结果表明这种絮凝剂无论从絮凝性能，所产生的污泥量、经济性，还是残余铁、铝离子对环境的影响等方面都优于常规的絮凝剂。但是其发展还需要更多的研究，研究者认为目前主要的制约因素有: 1 成本高, 一些产品以纯的化工产品为原料, 大大增加了生产成本; 2 稳定性差, 活性硅酸容易形成凝胶, 使产品失效; 3 产品均为液态, 有效浓度低, 输送成本高; 4 也有研究者采用工业废弃物为原料, 但原料利用率低, 形成废渣还需再处理[7]。 参考文献 [1] 朱金开，薛笑莉，李敏，杨斌，赵红梅 粉煤灰制备聚硅酸铝铁及条件选择[J] 化工环保 5 作者简介:宜宾学院化学与化工学院07级2班 马忠 2010年6月 粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂综述 2004.7 [2] 张金山，刘烨，王林敏 我国粉煤灰综合利用现状[J] 西部探矿工程,2008 [3] 张开仕，曾凤春 利用工业废弃物制备聚合硫酸铁铝硅混凝剂[J] 化工学报2008.9 [4] 周安娜，张文艺 聚合硅酸氯化铝的研制[J] 合成化学 2003.11 [5] 周安娜，张文艺，程小文 聚合硅酸氯化铝的合成及性能研究[J] 燃料与化工 2004.3 [6] 田卫平 采用粉煤灰制备混凝剂工艺及混凝效果的研究[J] 山西建筑 2006.12 [7] 俞尚清，潘志彦，钱小飞，郎建敏，包贞 聚硅酸氯化铝铁絮凝剂制备及絮凝效果的研究[J] 环境污染与防治 2004.4 [8] 佟志芳，邹燕飞，李英杰 新型复合聚硅酸硫氯化铝铁絮凝剂的制备[J] 工业水处理 2009.6 [9] 陈国斌，唐课文，朱政聚硅酸氯化铝铁絮凝剂的研制和应用[J] 湖南理工学院学报 2003.12 [10] 孙根行，连培聪 粉煤灰制备聚氯化铝铁混凝剂及其混凝性能研究[J] 煤矿环保 2008.6 [11] 姜忠群，于水利，许霞，王冬光 酸性介质对于聚硅酸铁混凝剂性能的影响[J] 环球科学与技术 2009.7 [12] 张爱丽，王殿宇，周集体，邓晴雯 粉煤灰制备聚硅酸复合聚合硫酸铁及性能研究[J] 环境科学 2009.7 [13] 佟志芳，康立武，李英杰，杨光华 粉煤灰中硅酸盐烧结反应过程的研究[J] 硅酸盐通报2009.6 [14] 罗道成，陈安国 由粉煤灰和硫铁矿烧渣制备聚硅酸铁铝混凝剂[J] 煤化工 2005.8 [15] 郭雅妮, 同帜, 于翔 聚硅硫酸铝絮凝剂处理炼油废水的研究[J] 纺织高校基础科学学报 2004.9 [16] 隋智慧 刘安军 俞从正 张景彬 粉煤灰混凝剂处理制革废水[J] 中国皮革2007.7 [17] 汪琳，李明玉，方刚，冯兆敏 聚合硫酸铝的制备及其混凝性能[J] 暨南大学学报 2009.6 6 作者简介:宜宾学院化学与化工学院07级2班 马忠