PDMDAAC改性高爐渣及其性能和應(yīng)用研究.pdf

1、本論文以鋼鐵工業(yè)中主要固體廢棄物——水淬高爐渣和一種工業(yè)生產(chǎn)中常用的絮凝劑——聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)為原料，采用水溶液吸附的方法合成了PDMDAAC改性高爐渣。考慮改性時改性劑PDMDAAC的濃度、吸附時間、溫度等的影響，對水淬高爐渣進行了改性。用多種分析方法和現(xiàn)代測試技術(shù)，對改性高爐渣的性能進行了研究。采用水溶液吸附的方法制備出一系列的改性高爐渣，用激光粒度散射儀測定了不同條件下改性高爐渣的粒度分布情況，用電泳技術(shù)研

2、究了原高爐渣和改性后高爐渣在水溶液中顆粒表面的電化學特性以及影響因素，探討了改性高爐渣的電性和應(yīng)用效果之間的關(guān)系，并用掃描電鏡技術(shù)觀察和研究了改性高爐渣的結(jié)構(gòu)和形貌特征，并與原高爐渣作了比較。最后，通過對模擬印染廢水、實際印染廢水、含酚廢水、苯胺廢水等廢水的處理，研究了改性高爐渣對各種廢水的處理效果，以及在廢水處理中的最優(yōu)條件和影響因素。根據(jù)廢水處理效果，結(jié)合對PDMDAAC吸附量的研究，確定出改性高爐渣的最佳改性工藝和生產(chǎn)配方，以生產(chǎn)

3、出處理效果好、成本低的改性高爐渣。 通過重點對分散藍S-BL、活性翠藍K-GL和活性艷紅K-2BP三種有代表性染料模擬廢水的脫色研究，結(jié)合PDMDAAC在高爐渣顆粒表面的吸附量的研究，重點考察了改性工藝中最有可能影響改性高爐渣產(chǎn)品效果的PDMDAAC溶液濃度、改性時間和水浴溫度三個因素，從而確定了最佳改性工藝條件。最佳改性工藝條件為：PDMDAAC水溶液的濃度為3％，攪拌時間120min，水浴溫度60℃。考察了處理模擬染料廢

4、水時投加量、pH、溫度和反應(yīng)時間等因素對處理效果的影響。結(jié)果表明，與原渣相比，高爐渣的PDMDAAC表面改性大大提高了其處理分散染料和活性染料的能力。其中，對于分散染料的處理效果優(yōu)于對活性顏料的處理效果。對于粒度的分析表明，經(jīng)過改性，高爐渣粒度沒有發(fā)生明顯變化。為電泳技術(shù)測定，高爐渣原渣顆粒表面帶負電荷，吸附一定量的PDMDAAC后帶正電荷，并探討了PDMDAAC吸附量與Zeta電位的關(guān)系。掃描電鏡的研究表明，高爐渣顆粒改性前后形狀沒有

5、發(fā)生變化，但是，吸附PDMDAAC后的表面形貌發(fā)生了變化，表面吸附了一層網(wǎng)狀的PDMDAAC膜，變得更為粗糙。對于含酚廢水和苯胺廢水的處理表明，PDMDAAC并不適合于處理這兩種廢水。對實際印染廢水的處理表明，改性高爐渣具有較好的脫色效果。改性高爐渣處理印染廢水，一方面是通過其表面的吸附和溶解入水中的金屬離子，另一方面是由于吸附了PDMDAAC，改變了表面的電性和親水性，增強了電中和作用，從而使廢水中的污染物得以去除。處理完廢水后的改