聚硅酸硫酸铝铁的制备和应用研究进展

介绍了混凝剂聚硅酸硫酸铝铁(PAFSS)的制备方法和应用研究的新进展,讨论了PAFSS混凝剂的混凝作用机理及其稳定性。指出制备良好的聚硅酸硫酸铝铁混凝剂,关键因素是控制Al/ Fe/ Si的物质的量比、硅酸浓度、温度、pH和铝盐、铁盐的加入顺序。通过调节pH、控制二氧化硅浓度、向PAFSS中投加无水乙醇、正丁醇、丙酮等稳定剂,可以有效延缓PFASS混凝剂的凝胶速度,提高了其稳定性。此外,针对目前聚硅酸盐在应用中存在的问题,提出了今后的研究方向。     

煤矸石酸浸液制备高铝型聚合硫酸铝铁

用煤矸石酸浸液制备了高铝型聚合硫酸铝铁(PAFS),研究了铁铝物质的量比、p H、聚合时间、聚合温度对PAFS去浊性能的影响,获得了制备PAFS的优化工艺条件:c(Al3++Fe3+)=0.6mol/L、铁铝物质的量比为7∶10、p H为0.9、聚合时间为6 h、聚合温度为80℃、室温熟化24 h。最后对优化工艺条件下的产物进行了物相分析。     

SiO2含量对合成铁铝尖晶石的影响

为了研究以矾土做原料合成铁铝尖晶石时其SiO2成分对合成铁铝尖晶石的影响,以氧化铁粉、α-Al2O3粉和碳粉为原料,分别加入质量分数为0、2%、5%和8%的SiO2粉,在氮气气氛中分别于1 400、1 450、1 500、1 550℃保温4 h合成铁铝尖晶石。通过对所合成铁铝尖晶石的烧结性能、物相组成及微观结构进行分析,研究了SiO2加入量对铁铝尖晶石合成及烧结性能的影响。结果表明:氮气气氛下,加入2%(w)SiO2能够促进铁铝尖晶石的合成及烧结;加入大于5%(w)SiO2时,试样的体积密度迅速下降,SiO2与氧化铁生成大量的低熔点液相,Al2O3则以刚玉相存在,反而阻碍铁铝尖晶石相的生成。采用特级矾土为原料合成铁铝尖晶石时,由于矾土中杂质SiO2和TiO2以及R2O的大量存在,导致矾土基铁铝尖晶石的体积密度更低,烧结性能更差,用其制备的方镁石-铁铝尖晶石制品的性能较差。可见,合成铁铝尖晶石以矾土为原料是不合适的。     

聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的制备

以硫酸铝、硫酸铁、硅酸钠为原料,采用水热法制备了高效复合絮凝剂聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS),研究了铁铝比、pH、反应时间、反应温度、铁硅比对PSAFS去浊性能的影响,获得了制备PSAFS的优化工艺条件为:N(Fe~(3+)):N(Al~(3+))=1:1、pH为1.5、反应时间为5h、反应温度为50℃、N(Fe~(3+)):N(Si O_2)=10:1。最后对优化工艺条件下的产物进行了物相分析。     

模拟煤矸石酸溶液制备聚合硫酸铝铁实验研究

以贵州煤矸石酸浸液中铝铁物质的量比为参考,分析纯FeSO4·7H2O和Al2(SO4)3·18H2 O为原料,制备无机高分子聚合硫酸铝铁絮凝剂(PAFS);研究了铝铁总质量浓度、温度和pH值对PAFS盐基度的影响,得出了n(Al):n(Fe)为2.4时制备PAFS的工艺条件为铝铁反应总质量浓度为320 g/L～820 ...     

活性炭／H2O2-PAFSS联合处理焦化废水

文章合成制备出一种新型复合絮凝剂聚合硅酸硫酸铝铁（PAFSS），利用过氧化氢和活性炭首先对焦化废水进行预处理，再通过PAFSS进行絮凝处理，并研究了各因素对COD去除率的影响。结果表明利用活性炭／H2O2--PAFSS联合处理焦化废水具有很好的处理效果。     

粉煤灰制备无机高分子絮凝剂聚合硅酸铝铁

以粉煤灰为原料,经焙烧活化,酸浸取粉煤灰所得的A l、Fe混合液用一定浓度的N aOH聚合可得聚合铝铁;强碱浸出的硅酸钠在酸性条件下聚合,可得聚合硅酸。聚合硅酸和聚合铝铁在特定的条件下按一定摩尔比共聚即得新型无机高分子絮凝剂聚硅酸铝铁(PFA S)。产品具有制备工艺简单、高效价廉等优点,为粉煤灰的综合利用开辟了一条新途径。     

高铁型煤矸石酸浸液制备聚合硫酸铝铁实验研究*

以高铁型煤矸石酸浸液为原料,制备了高效无机高分子絮凝剂聚合硫酸铝铁（PAFS）,并通过单因素实验研究了制备体系反应条件对聚合硫酸铝铁去浊率的影响。制备聚合硫酸铝铁优化工艺条件：铁离子与铝离子总浓度为 0.5 mol/L、铁离子与铝离子物质的量比为0.25、体系pH为0.8、80 ℃聚合8 h、室温熟化24 h。采用X射线衍射（XRD）及红外光谱（IR）对优化条件下制备的聚合硫酸铝铁进行了表征,表明产物为铁聚合较完全而铝部分聚合的聚合硫酸铝铁。     

热处理温度对TiO2-x/Al2O3复合材料的光催化性能影响研究

以钛酸铝(Al2TiO5)为原料,在碳粉埋烧条件下,利用原位固相热分解法制备了TiO2-x/Al2O3异质结构复合光催化剂.研究了不同热处理温度对TiO2-x/Al2O3样品的物相结构、微观形貌和紫外可见光吸收性能的影响规律.并通过对亚甲基蓝(MB)染料的降解率来表征样品的光催化性能.实验结果表明,热处理温度为1100...     

聚合硅酸硫酸铁铝混凝剂的制备表征与混凝性能

引言聚合硅酸硫酸铁铝(PAFSS)是近十年来发展起来的一种新型无机高分子混凝剂,它不但综合了聚铝、聚铁和聚硅酸混凝剂的多重优点,还克服了聚铝处理后水样残余铝浓度高、聚铁残余色度大和聚硅酸稳定性差的缺点,在废水的处理过程中可同时发生电中和、吸附架桥和网捕等多种功能,产生比单一聚铁、聚铝和聚硅酸更好的混凝效果,因而得到了国内外研究人员的广泛关注。如文献[1-4]以硅酸钠、硫酸铝和硫酸铁为原料,通过硅酸钠的酸化得到聚硅酸(PSA),通过硫酸铝和硫酸     

基于微波固相法与ChemOffice软件研究煤矸石中铁铝浸出机理

采用微波固相法酸浸提取煤矸石中的铁、铝,对煤矸石原料、酸浸物和酸浸渣的化学组成、物相组成及微观形貌进行了分析,利用ChemOffice软件对煤矸石原料及酸浸未溶物所含化合物分子的三维结构及分子间键长进行模拟. 结果表明,在微波辅助酸浸条件下,煤矸石中铁、铝组分浸取率分别达98.13%和95.07%,酸浸未溶物中铁、铝组分分别为FeH(SO4)2×2H2O, FeSO3, Al2SO4(OH)4×5H2O和AlH(SO4)2×2H2O. 微波固相法的酸浸反应机理与传统加热机理不同.     

准东煤灰提取氧化铝和白炭黑技术研究

为实现准东煤灰的绿色化综合利用,笔者研究设计了从准东煤灰中制取氧化铝和白炭黑的工艺流程,确定了最佳工艺条件,并通过SPSS双变量分析比较不同影响因素对提取率影响程度。试验采用准东煤--将军庙原煤,破碎并用马弗炉模拟煤粉炉静态燃烧方式制取灰样。准东煤灰的成分分析和元素分析表明:SiO2占48.84%,Al2O3占31.26%。参照标准制备灰样,对灰样进行SEM分析,发现粘黏性严重,因此试验前先进行机械研磨。采用煤灰与硫酸铵焙烧法制备氧化铝,工艺分为焙烧过程和酸浸过程。因滤液中含有大量杂质铁、钙等元素,采用pH调节法除杂并对除杂效果进行检验,检验结果为除杂率接近100%。从提铝渣中制备白炭黑分为碱浸过程和多次碳分过程。在提铝工艺焙烧过程中,通过提铝率变化曲线及节能角度确定了各因素的最佳试验条件为:焙烧温度600℃,焙烧时间60 min,焙烧配料比1∶6;在提铝工艺酸浸过程中,得到最佳试验条件为:酸浸温度60℃、酸浸时间20 min、H2SO4浓度0.2 mol/L、酸浸液固比50。从提铝渣制备白炭黑研究中,通过SEM观察到提铝渣疏松多孔,有利于进一步的提硅试验。通过XRD对提铝渣分析,得出提铝渣中含有大量硅、钙元素;用K值法(RIR法)求得提铝渣中Si含量及经提铝后的Si损失率为7.64%。得出碱浸过程最佳试验条件为:碱浸温度60℃、碱浸时间30 min、碱浸NaOH浓度3 mol/L、碱浸液固比70,此时Si提取率为99%。采用多次碳分法进行提硅能够满足不同硅含量纯度要求,得到最佳碱浸工艺条件为碳分pH=9.5、CO2通气速率24 m L/min、碳分NaOH浓度0.2 mol/L、碳分液固比80。通过双变量相关性分析,得到各因素对提铝率、SiO2提取率及H2SiO3沉淀率影响程度大小分别为:焙烧温度>焙烧时间>焙烧配料比,酸浸时间>酸浸温度>H2SO4浓度>酸浸液固比,碱浸液固比>碱浸温度>NaOH浓度>碱浸时间,碳分pH>碳分液固比>碳分NaOH浓度>CO2通气速率。通过经济性及可行性分析,说明提出的工艺能有效实现准东煤灰的绿色化综合利用。从提铝后的滤液中重新提取(NH4)2SO4,实现生产原料的再利用;碳分过程后的Na2CO3溶液可通过加入石灰苛化的方式实现NaOH可循环利用于提取工艺生产;本工艺除生产氧化铝和白炭黑外,还能获得Na2SO4等附加产品。     

低温中和-加压酸浸提取煤矸石中铝铁

以贵州盘县煤矸石为研究对象,为解决其工业生产提取铝铁时酸耗量大、酸利用率低及后续铝铁产品分离困难等问题,根据其矿物组成特点,本文首次采用低温中和-加压酸浸工艺对铝铁提取进行了详细研究。室温下中和最优工艺条件为20%理论酸耗、浸出时间120min、液固比3∶1（硫酸溶液与固体的质量比,以g/g计）;以中和渣为原料,煤矸石理论酸耗为基础,加压酸浸最优工艺条件为浸出时间120min、浸出温度150℃、液固比3.5∶1（硫酸溶液与固体的质量比,以g/g计）。在此条件下,氧化铁浸出率为98.37%,氧化铝浸出率为95.77%,酸浸渣灰分中氧化硅质量分数为90.2%,氧化钛质量分数为9.18%。以最优工艺条件下的酸浸液循环中和新鲜煤矸石,得到的铝铁提取液中氧化铁浓度为57.95g/L,氧化铝浓度为62.20g/L。相比常规酸浸工艺具有酸耗低、酸利用率高等优点。借助X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）等分析手段,初步对两步溶出过程进行了机理分析,为煤矸石工业生产提取铝铁提供了新路线和理论支撑。     

高铝粉煤灰碳酸钠焙烧与酸浸提铝的动力学

以内蒙古高铝粉煤灰(Al2O3/SiO2质量比1.24)为原料,采用Na2CO3焙烧活化-盐酸浸取法提铝,考察了焙烧温度、时间和碳酸钠/粉煤灰质量比的影响,对焙烧活化及酸浸提铝动力学进行研究,分析了提铝机理. 结果表明,高温活化条件下,粉煤灰中的莫来石及SiO2与Na2CO3反应生成NaAlSiO4, Al2O3和Na2SiO3,酸浸后铝浸出率超过94.99%;活化过程符合Crank-Ginstling-Braunshtein模型,表观活化能为117.06 kJ/mol,活化反应受固膜扩散控制.     

利用粉煤灰制备高纯硫酸铝工艺研究

酸浸法是粉煤灰提铝的重要方法之一.以粉煤灰为原料,经球磨活化、硫酸浸出、浓缩结晶、除铁等工艺制备出高纯硫酸铝.研究了粉煤灰粒度、酸液浓度和反应温度对Al2O3提取率的影响,并提出了利用乙醇进行硫酸铝除铁的工艺方法.当粉煤灰的粒度达到201μm,硫酸溶液浓度为50%～60%,反应温度200～240℃时,Al2O3提取率可...     

高铁煤矸石酸浸液合成氧化铁红的实验研究

以高铁煤矸石为原料,先用硫酸酸浸的方法获得含有铝离子的硫酸铁溶液;采用分步沉淀的方法,使Fe3+完全转化为氢氧化铁凝胶而与Al³⁺分离;再将获得的氢氧化铁凝胶烘干后高温煅烧;最后将煅烧产物磨粉过筛,获得了氧化铁红。确定了合成氧化铁红的工艺条件是：酸浸液中铁离子的浓度为0.31 mol/L;分离Fe³⁺与Al³⁺时,氢氧化钠溶液的浓度为1 mol/L,且控制终点pH在3.0左右;干凝胶焙烧温度为800 ℃,时间为60 min。XRD及化学分析结果表明：所得产物为氧化铁红,符合GB/T 1863-2008《氧化铁颜料》的相关要求。     

高铝煤矸石铝硅分级提取实验研究

分级研究了热活化条件下高铝煤矸石在盐酸和氢氧化钠溶液中的铝硅溶出行为。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和比表面积测定仪（BET）对煤矸石试样做了表征分析。通过正交实验分析了反应温度、反应时间、初始酸碱浓度和固液比对热活化处理后高铝煤矸石中Al2O3和酸浸渣SiO2溶出率的影响。结果表明：酸浸溶出Al2O3反应过程中,固液质量比和酸浸时间对溶出率的影响最为显著,酸浸过程的最优工艺条件：初始盐酸质量分数为20%、酸浸温度为90 ℃、酸浸时间为2.5 h、固液质量比为1∶6,在此条件下,Al2O3的浸取率达82.95%;强碱溶解酸浸渣溶出SiO2反应过程最优工艺条件：碱溶温度为95 ℃、碱溶时间为2.0 h、NaOH质量分数为20%、固液质量比为1∶10,在此条件下SiO2溶出率为69.74%,碱溶温度和碱液浓度对溶出率的影响最为显著。