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?？紤]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(jìn)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(jìn)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(xué)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(shí)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(diǎn)對分散藍(lán)S-BL、活性翠藍(lán)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(diǎn)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(fù)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(shí)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(qiáng)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