專利名稱：用煤矸石生產(chǎn)高效混凝劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種利用煤矸石生產(chǎn)高效混凝劑的方法。該方法可生產(chǎn)高效混凝劑系列產(chǎn)品，其化學(xué)式為
其中A為多價酸根離子，Z為多價酸根的價數(shù)。產(chǎn)品主要用于飲用水、工業(yè)用水以及各種污水的凈化處理，對低溫低濁原水處理有特效。
國內(nèi)外尚沒有采用本發(fā)明生產(chǎn)高效混凝劑的方法。本發(fā)明目的是在我們以前發(fā)明專利CN85107358基礎(chǔ)上，通過在生產(chǎn)過程中加入含有多價酸根和鐵離子的添加劑并改變反應(yīng)溫度和時間，生產(chǎn)混凝效能明顯優(yōu)于聚羥基氯化鋁的鋁鐵多核混合配體系列產(chǎn)品。本發(fā)明保持了只用煤矸石而不用其它含鋁物質(zhì)作原料的特征，產(chǎn)品同時具有均一性好、聚合度高、成本低、水處理過程藥劑投加量少、產(chǎn)生的凝聚體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密度大、沉降速度快等特點。
本方法是利用采煤中剝離出來的含鋁廢石-煤矸石為原料。首先煤矸石在550～850℃下進(jìn)行焙燒活化，得到的煤矸石粉用鹽酸加含多價酸根(如SO2-4，PO3-4，SiO4-4等)的添加劑在100～140℃下浸出1～3小時，制得組成相當(dāng)于A2(OH)mAyCl6-m-zy(m＝1.5～2.0，z為多價酸根價數(shù))，鹽基度為25～33%。濃度(以Al2O3計)為0.5～1摩/升的酸浸出液。然后加入摩爾數(shù)相當(dāng)于浸出液中鋁離子摩爾數(shù)十分之一至二十分之一的鐵鹽，并用焙燒活化的煤矸石粉作為浸出液的鹽基度調(diào)整劑，加入調(diào)整劑的量按每1000升浸出液加300～500公斤計，反應(yīng)溫度為100～120℃，時間1～3小時，調(diào)整后的溶液鹽基度為50～75%，經(jīng)蒸發(fā)濃縮可作為液體產(chǎn)品。液體產(chǎn)品經(jīng)脫水可制成固體產(chǎn)品。根據(jù)加入的多價酸根和鐵離子與浸出液中鋁離子摩爾數(shù)比不同，可生產(chǎn)本高效混凝劑的系列產(chǎn)品。調(diào)整過程濾渣可作為原料循環(huán)用于制酸浸液。
實施本發(fā)明的最好方式方式一破碎后的煤矸石(含Al2O3，32.2%)于沸騰爐中，在750±50℃下焙燒一小時，將焙燒后的煤矸石粉碎至粒度≤60目的占80%以上，并按其每1000公斤加入2000升16%的鹽酸和80公斤工業(yè)硫酸在130～140℃下加熱攪拌浸取二小時后過濾、洗滌。棄去濾渣。將所得酸浸出液稀釋至濃度(以Al2O3計)為0.6摩/升后，再加入8公斤硫酸亞鐵和1000公斤活化的煤矸石粉，在110℃下，保溫攪拌二小時，過濾分離。所得溶液鹽基度為71.5%。溶液在80℃以下蒸發(fā)濃縮制成液體產(chǎn)品，其(Al2O3+Fe2O3)百分濃度為10.5%。
方式二浸出液制備方法，調(diào)整劑與浸出液的固液比和反應(yīng)溫度、加熱時間均同方式一，但酸浸時加工業(yè)硫酸量改為100公斤，所得溶液鹽基度為65.3%，溶液真空脫水后制成固體產(chǎn)品，其(Al2O3+Fe2O3)含量為30.2%，鹽基度為68.1%。
權(quán)利要求
1.一種用煤矸石生產(chǎn)高效混凝劑的方法，其特征是以煤矸石為原料，經(jīng)焙燒活化，用鹽酸加含多價酸根的添加劑進(jìn)行酸浸，酸浸出液中加入適量鐵鹽，并仍用焙燒活化的煤矸石粉作酸浸出液鹽基度的調(diào)整劑。該方法可生產(chǎn)系列高效混凝劑產(chǎn)品，其化學(xué)式為AlpFeq(H2O)x(OH)nAkCl3(p+q)-n-zk其中A為Z價酸根離子。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征是煤矸石焙燒活化溫度為550～850℃。
3.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的方法，其特征是焙燒得到的煤矸石粉用鹽酸加含多價酸根離子(如SO2-4、PO3-4、SiO4-4)的添加劑進(jìn)行酸浸，酸浸反應(yīng)溫度為100～140℃，時間為1～3小時。酸浸出液的鹽基度為25～33%，濃度(以Al2O3計)為0.5～1摩/升。
4.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的方法，其特征是酸浸出液中加入的鐵離子摩爾數(shù)與酸浸液中鋁離子摩爾數(shù)比為1∶10～20。
5.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求4所述的方法，加入鐵離子后的酸浸出液用焙燒活化的煤矸石粉調(diào)整鹽基度時，加入調(diào)整劑的量按每1000升浸出液加300～500公斤計，調(diào)整過程溫度為100～120℃;時間為1～3小時。調(diào)整后溶液鹽基度為50～75%。
全文摘要
一種用煤矸石生產(chǎn)高效混凝劑的方法。該方法是在發(fā)明專利CN85107358基礎(chǔ)上，通過加入含有多價酸根和鐵離子的添加劑，并改變反應(yīng)溫度和時間，使產(chǎn)品改性。其技術(shù)特征是經(jīng)焙燒活化的煤矸石用鹽酸加含多價酸根的添加劑進(jìn)行酸浸，浸出液加入一定量鐵鹽，并用活化的煤矸石粉作鹽基度調(diào)整劑，不需要加其它含鋁原料。產(chǎn)品屬鋁鐵多核混合配體物種，混凝效能明顯優(yōu)于聚羥基氯化鋁，可用于飲用水、工業(yè)用水以及各種污水的凈化處理，對低溫低濁原水處理有特效。
文檔編號C02F1/52GK1075302SQ92100949
公開日1993年8月18日 申請日期1992年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月14日
發(fā)明者陳耐生, 楊素苓, 趙經(jīng)貴, 劉爾生, 劉景茂, 余金 申請人:黑龍江大學(xué)