盐酸浸取赤泥溶液制备聚合氯化铝铁及其对微污染废水的处理

摘要

赤泥矿渣是铝土矿制铝浮选过程中产生的残渣，其中含有丰富的铁、铝元素，未能得到有效利用。目前对赤泥的处置多为露天堆放，是固体废弃物的重要来源，严重污染环境。赤泥综合利用既能消除矿渣对环境的危害，又作为资源进行再利用。因此，赤泥的综合利用对整个社会具有十分重要的意义。　　本研究旨在通过各种实验手段探索将赤泥再利用，提取其中铁、铝元素以制备高效水处理剂—聚合氯化铝铁(PAFC)，并进行聚合氯化铝铁净水性能的基础理论研究，为工业化生产的PAFC用于污水处理提供有益的实验数据和理论基础。首先利用滴定法分析盐酸浸取赤泥中铁、铝元素含量随时间的变化：铁元素主要以赤铁矿形式存在，经过盐酸的提取，矿渣中的铁元素被大部分提取；而铝元素以三水软铝石的形式存在，容易被大部分提取。然后，使用正交设计考察酸浸反应的主要影响因素，大小依次为：盐酸用量系数，目数，反应温度，反应时间。由实验得出干燥的赤泥矿渣和浸出后赤泥矿渣颗粒的比表面积分别为0.234，0.461(m2/g)。动力学方程研究表明酸浸反应模型复杂，属于液－固相非催化反应中固体颗粒收缩未反应芯模型；在较高温度反应时化学反应速率快于传质速率，符合滞留膜扩散控制模型，低温反应时化学反应速率成为控速步骤，符合化学反应控制模型，最终将酸浸液成功合成PAFC，通过实验得到的聚合氯化铝铁符合国家标准，并且通过初略预算，盈利额为1529元/吨。通过微污染实验废水的处理实验，得到絮凝剂对废水的最佳处理条件为：PAFC投加量为80mg/L，调节pH为6.0，水温为50℃，以70r/min速度絮凝15min后，沉淀时间为30min。

目录

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 絮凝剂

1.2.1 无机絮凝剂

1.2. 2 有机高分子絮凝剂

1.2.3 微生物絮凝剂

1.2.4 其它絮凝剂

1.2.5 几种常用絮凝剂的比较

1.3 赤泥回收及利用

1.4 课题的研究意义

2.1 引言

2.2 试验部分

2.2.1 试验仪器与试剂

2.2.2 试验方法

2.3.1 对矿渣分析

2.3.2 赤泥的浸取

2.3.3 赤泥酸浸前后的比表面积检测

2.3.4 赤泥酸浸动力学

2.3.5 聚合氯化铝铁的制备

2.4 本章小结

第三章 聚合氯化铝铁处理微污染水实验

3.1 引言

3.2 聚合氯化铝铁处理微污染水

3.3 浊度及COD测定

3.4.1 PAFC投加量

3.4.2 原水pH

3.4.3 原水温度

3.4.4 水力条件

3.5 小结

第四章 结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

发表论文的情况