本文以廣西某鋁廠的拜耳法赤泥為主要原料,在一定溫度下用鹽酸浸出赤泥中的鐵、鋁,繼而加入穩(wěn)定劑、氧化劑進(jìn)行水解聚合,并加入堿化劑調(diào)節(jié)其堿化度,制得無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁鐵。分析研究了聚合氯化鋁鐵在酸溶和水解聚合階段的制備工藝條件和形貌特征,并分析比較了自制聚合氯化鋁鐵在不同水質(zhì)條件下的絮凝性能。實驗結(jié)論如下： (1)在鹽酸浸出赤泥中鐵、鋁的工藝階段,單因素實驗及正交實驗結(jié)果表明：赤泥是否焙燒及焙燒溫度對鐵、鋁的浸出率影響不大,酸浸工藝條件中浸出率影響因子大小依次為鹽酸濃度＞反應(yīng)時間>液固比>反應(yīng)溫度；鹽酸浸出赤泥中鐵、鋁的最佳工藝條件是鹽酸濃度為9mol/L、反應(yīng)溫度為100℃,反應(yīng)液固比7：1,反應(yīng)時間2h。此時鐵、鋁浸出率最大,分別為96.13%和30.69%。通過電鏡及x.射線衍射分析可知,經(jīng)過鹽酸浸出,赤泥可溶性金屬鹽被大量溶出,赤鐵礦礦物相已基本消失,赤泥的微觀形貌由團(tuán)粒狀轉(zhuǎn)變?yōu)閷蛹軤罱Y(jié)構(gòu)。 (2)在水解聚合工藝階段,氧化劑的使用會更有利于鐵的水解聚合,適用氧化法工藝,且先加入穩(wěn)定劑、再加入氧化劑的工藝流程更有利于制備出高穩(wěn)定性的聚合氯化鋁鐵。利用高嶺土懸濁液對...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 絮凝劑的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.1 無機高分子絮凝劑
        1.1.2 有機高分子絮凝劑
        1.1.3 絮凝過程作用機理
    1.2 聚合氯化鐵的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 以三氯化鐵為原料制備聚合氯化鐵
        1.2.2 以氯化亞鐵為原料制備聚合氯化鐵
    1.3 聚合氯化鐵制備過程理論研究進(jìn)展
        1.3.1 以氯化鐵為原料堿化法制聚合氯化鐵的研究
        1.3.2 堿化法制高濃度PFC中鐵的形態(tài)研究
        1.3.3 堿化法制備聚合氯化鐵的電動特性及其混凝機理研究
        1.3.4 以亞鐵氧化法制備聚合氯化鐵的研究
    1.4 聚合氯化鐵在處理實際廢水中的應(yīng)用研究
        1.4.1 PFC在在處理制藥廢水中的實際應(yīng)用
        1.4.2 PFC在處理高濃度鍍錫廢水中的實際應(yīng)用
        1.4.3 PFC在處理冷軋綜合廢水中的實際應(yīng)用
        1.4.4 PFC在處理造紙廢水中的實際應(yīng)用
        1.4.5 PFC在處理淀粉廢水中的實際應(yīng)用
    1.5 赤泥的研究應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.5.1 赤泥概述
        1.5.2 赤泥利用現(xiàn)狀
    1.6 選題的研究意義、目的與內(nèi)容
        1.6.1 研究選題來源及意義
        1.6.2 研究目的及內(nèi)容
第二章 實驗材料、原理與方法
    2.1 實驗設(shè)備與試劑
        2.1.1 聚合氯化鋁鐵制備實驗裝置
        2.1.2 實驗設(shè)備
        2.1.3 實驗試劑
    2.2 研究方法
        2.2.1 聚合氯化鋁鐵的制備原理
        2.2.2 聚合氯化鋁鐵絮凝劑研究技術(shù)路線
    2.3 性能及形態(tài)表征方法
        2.3.1 模擬高嶺土懸濁液去濁實驗
        2.3.2 氧化鐵含量的測定
        2.3.3 氧化鋁含量的測定
        2.3.4 堿化度測定
        2.3.5 聚合物中鐵的形態(tài)表征
        2.3.6 掃描電鏡分析
        2.3.7 X-射線衍射分析
        2.3.8 聚合氯化鋁鐵的實際廢水應(yīng)用研究
第三章 鹽酸浸出赤泥中鐵、鋁的工藝條件研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗原理
        3.1.2 實驗方法
    3.2 單因素實驗結(jié)果及討論
        3.2.1 赤泥焙燒溫度對鐵和鋁浸出率的影響
        3.2.2 鹽酸濃度對鐵和鋁浸出率的影響
        3.2.3 液固比對鐵和鋁浸出率的影響
        3.2.4 反應(yīng)溫度對鐵和鋁浸出率的影響
        3.2.5 反應(yīng)時間對鐵和鋁浸出率的影響
    3.3 正交優(yōu)化試驗結(jié)果及討論
    3.4 表征結(jié)果分析
        3.4.1 掃描電鏡分析
        3.4.2 X-射線衍射分析
    3.5 鹽酸浸出赤泥中鐵的動力學(xué)研究
    3.6 本章小結(jié)
第四章 聚合氯化鋁鐵制備工藝及鐵形態(tài)研究
    4.1 聚合氯化鋁鐵制備工藝流程研究
        4.1.1 堿化法
        4.1.2 氧化法
        4.1.3 穩(wěn)定劑添加順序的確定
    4.2 聚合氯化鋁鐵制備工藝條件研究
        4.2.1 不同穩(wěn)定劑的量對聚合氯化鋁鐵性能及鐵形態(tài)分布影響
        4.2.2 不同氧化劑的量對聚合氯化鋁鐵性能及鐵形態(tài)分布影響
        4.2.3 不同堿化度對聚合氯化鋁鐵性能及鐵形態(tài)分布影響
        4.2.4 不同陳化時間對聚合氯化鋁鐵性能及鐵形態(tài)分布影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 赤泥制聚合氯化鋁鐵的應(yīng)用研究
    5.1 實驗用水水質(zhì)分析
    5.2 實驗用絮凝劑
    5.3 實驗內(nèi)容
        5.3.1 投加量(D)對絮凝效果的影響
        5.3.2 pH對絮凝效果的影響
        5.3.3 沉降時間對絮凝效果的影響
    5.4 實驗結(jié)果分析及討論
        5.4.1 木薯淀粉廢水絮凝實驗的研究
        5.4.2 暴雨洪水絮凝實驗的研究
        5.4.3 湖塘廢水絮凝實驗的研究
        5.4.4 生活污水絮凝實驗的研究
        5.4.5 沉降時間對自制絮凝劑絮凝效果的影響
    5.5 自制絮凝劑聚合氯化鋁鐵的經(jīng)濟(jì)可行性分析及展望
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
        6.1.1 鹽酸浸出赤泥中鐵的工藝條件
        6.1.2 聚合氯化鋁鐵絮凝劑的制備工藝條件
        6.1.3 聚合氯化鋁鐵絮凝劑中鐵形態(tài)分布的研究
        6.1.4 聚合氯化鋁鐵絮凝劑的實際應(yīng)用
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3794277