赤泥制備含鈦聚硅酸鋁鐵混凝劑及其應用研究.pdf

1、混凝沉淀法是一種常見的印染廢水前處理方法，但針對水溶性染料分子混凝處理的研究報道較少。赤泥屬于一種強堿性有害廢渣，但赤泥中富含寶貴的有價金屬元素，是一種可利用的資源。本論文旨在利用赤泥制備一種高效混凝劑，用于處理亞甲基藍模擬廢水。研究結果如下：
　　以拜耳法赤泥為主要原料，采用加助溶劑酸溶的方法得到鐵鋁浸出液，引入聚硅酸和硫酸氧鈦，復合共聚合成液態(tài)含鈦聚硅酸鋁鐵（T-PSAF）。實驗表明，最佳的酸浸條件是，酸濃度8 mol/L，液

2、固比14 mL/g，反應溫度80℃，反應時間80 min， NaCl加入量為0.10 g/g（以干赤泥計）。此時鐵的浸出率88.25％，鋁的浸出率73.21%。比較常用的幾種酸浸動力學模型得出赤泥酸浸出鐵鋁符合收縮未反應芯模型，其中鐵離子的浸出符合化學反應擴散控制，反應的表觀活化能為46.98 kJ/mol，鋁離子的反應屬于產物層擴散控制，反應的表觀活化能為27.68 kJ/mol。
　　制備自制 T-PSAF混凝劑的條件是， S

3、iO2濃度為2%，硅酸活化 pH為5， n(Fe+Al)/n(Si)，n(Ti)/n(Si)均為0.3，熟化pH為4，熟化時間為8h。
　　將自制T-PSAF混凝劑用于處理10 mg/L亞甲基藍模擬廢水，得到最佳的投加量為25 mL/L，改變模擬廢水的初始濃度，當亞甲基藍濃度升高至150~200 mg/L，脫色率可達99%以上。對自制液態(tài)混凝劑T-PSAF在70℃下，低溫干燥，得到固態(tài)T-PSAF混凝劑，參照國標中對聚合硫酸鐵（P

4、FS）和聚合氯化鋁（PAC）中重金屬含量的規(guī)定，對固體T-PSAF混凝劑中重金屬As、Pb、Cd、Hg、Cr含量進行檢測，均未發(fā)現超標。T-PSAF固體混凝劑與市售幾種印染廢水混凝劑在相同投加量下，處理10 mg/L亞甲基藍模擬廢水，自制T-PSAF混凝效果更優(yōu)。
　　分別采用試劑法，紅外光譜和掃描電鏡對自制混凝劑聚硅酸鋁鐵（PSAF）和含鈦聚硅酸鋁鐵（T-PSAF）進行表征。其中，試劑法表明，鐵、鋁、硅水解過程中形成了復雜的多羥