專利名稱：：一種復合凈水劑的制作方法
技術領域：
：本發明屬于水處理
技術領域：
，涉及水處理用劑的生產方法，具體是采用燃煤電廠產生的粉煤粉為原料生產的一種用于處理礦山高濁度污水的復合凈水劑的制作方法。
背景技術：
：近年來，隨著水處理技術的進步，混凝劑研究開發取得了較快發展，新型凈水劑的研制層出不窮，無機凈水劑大體可歸納為鐵鹽和鋁鹽兩大類，有機高分子混凝劑以聚丙烯酰胺為代表，無機混凝劑和有機混凝劑在實際應用中各有優缺點，也各有應用的局限，甚至在有些時候，均會產生不同程度的二次污染，不利于水處理后的再利用。新型復合凈水劑在凈化機理上，集多種凈化機理于一體，兼具有機、無機凈水劑的優點；在分子結構上，總體呈鏈狀結構，具有活性分枝，易溶于水，性能穩定，受溫度影響小，尤其是對污水條件適應性強，對礦山污水處理具有針對性。但是目前生產這種復合凈水劑的成本太高，令大多數礦山企業所不能接受；為了解決現有凈水劑成本高的問題，目前，有國內外很多人在開發以燃煤電廠產生的固體廢物-粉煤灰為主要原料生產復合凈水劑，利用粉煤灰中含有較多量的Al203、Fe203、FeO、活性炭、活性硅酸等有效成份制作凈水劑，取得一定的成果。我國電廠主要以火力發電為主，每年排粉煤灰量幾千萬噸，原料來源廣泛，價格低廉，以粉煤灰為主要原料，不僅使廢物得到有效利用，變廢為寶，同時也減少了環境污染，提高了資源利用率，附合國家節能減排的大政方針。例如，專利號為01128398.X公開了用粉煤灰生產無機鋁鐵高聚合混凝劑的方法，這種方法在制得氯化鋁鐵溶液基礎上，所加無機鋁酸鈣粉只起到調整鹽基度作用，由于缺少氧化、水解、聚合反應，制得的凈水劑相對分子量低，在絮凝能力、提高沉降速度方面、對溫度適應性方面，尤其是對高濁度礦山廢水處理方面，效果不好。申請號為20061001714.1公開一禾中利用粉煤灰生產無機鋁鐵高聚合混凝劑的方法，其工藝較復雜，且在合成機理上與普通合成法沒有本質不同，比較而言，這種方法制成的凈水劑依然存在凈水劑相對分子量低，在絮凝能力差、沉降速度低、對溫度適應性差，尤其是對高濁度原水凈化效果差的特點，凈化效果與市場上銷售的同類產品相近，在礦山高濁度廢水處理方面，效果不明顯。
發明內容針對現凈水劑價格昂貴制作工藝復雜、處理礦山污水能力差等問題本發明公開了一種新型復合凈水劑的制做方法，以粉煤灰為主要原料，針對礦山污水的水質特點研發的復合凈水劑，體現新型、高效、環保的特點，達到了以廢治廢，保護資源和環境的目的。本發明是在粉煤灰為主料制作聚合鋁鐵鹽絮凝劑的工藝基礎上，進一步在氧化、水解聚合、共聚階段添加有機助劑淀粉或纖維素、以及反應促進劑，合成了復合凈水劑，它是與該類聚合鋁鐵鹽凈水劑制作工藝最大的不同之處。本發明的目的是這樣實現的主要原料為粉煤灰、鹽酸、氧化劑、促進劑及有機助劑，其配比為(按固體重量百分比)30%~35%、50%~55%、10%~15%、1%~1.5%、1%~1.5%，其工藝流程為-以粉煤灰、鹽酸為原料——酸溶處理——沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑促進劑、有機高分子助劑~~氧化、水解聚合、共聚反應——熟化~~分離出液體凈水劑產品或繼續干燥得到固體凈水劑產品。本發明的制作方法如下，將原料粉煤灰磨細至-200目占90%以上；按比例加入5060'C濃度為37%的鹽酸進行酸溶反應，酸溶反應時間為2~3小時，冷卻后過濾制得鋁鐵鹽液；再將氧化劑(如H202)加入鋁鐵鹽液，在5565。C時進行氧化水解聚合反應，約1.5~2小時左右；升溫到809(TC，加入促進劑(如過硫酸銨)，再加入已配制好的淀粉或纖維素助劑(一般配制濃度為10%)，進行共聚反應，保持溫度在8090'C，壓力在22.5個大氣壓，反應時間在45小時；然后進行熟化過程，在常溫下進行，時間為810小時，經分離，得到復合液體凈7jC劑產品或繼續干燥得到復合固體凈水劑產品。本發明使用的助劑為淀粉或纖維素，選擇這兩種助劑主要是其中含有較多羥基官能團，可能與聚合鋁鐵鹽發生共聚合反應，另外其原料成本較低，為天然高分子有機產品，無毒無害，可改善產品性能，使凈化效果更好。.本發明使用的氧化劑為H202，濃硫酸，濃硝酸等，選擇氧化劑主要作用是原料中存在的二價鐵經酸溶反應后生成亞鐵鹽，氧化后生成鐵鹽，鐵鹽的水解能力比亞鐵鹽要強。本發明使用的促進劑為過硫酸銨(或鈰銨硝酸鹽等)。促進劑的選擇與氧化劑的選擇有關，當氧化劑選H2(D2(或濃硫酸)時，促進劑選過硫酸銨；當氧化劑選濃HN03時，促進劑選鈰銨硝酸鹽，這樣形成的體系促進共聚反應的效果好。本發明引入有機助劑的目的是進一步改善聚合鋁鐵鹽無機凈水劑的凈化性能，使絮凝沉降速度更快，尤其是對礦山高濁度原水的凈化針對性強，可使凈化更徹底，凈化效果更好，并可以減少藥劑用量，減少藥劑對水體存在的二次污染，降低凈化成本(有機助劑占原料比例很小，藥劑制做成本提高幅度很小)，而且這兩種助劑目前在水處理行業沒有應用。本發明以燃煤電廠生產的固體廢物-粉煤灰為主要原料，配以天然高分子助劑制成。其方法克服己有制作凈水劑的不足之處，制作過程簡單易操作、安全無毒無污染，起到節約能源、保護環境的效果。生產出的凈水劑產品集多種凈化機理于一體，兼具有機、無機凈水劑的優點，對污水條件適應性強，尤其對礦山污水處理具有針對性，體現新型、高效、環保的特點。附圖為本發明的工藝流程示意圖。具體實施例方式下面對本發明的具體實施方式做詳細說明。本發明主要原料為粉煤灰、鹽酸、氧化劑促進劑及有機助劑，其配比為(按固體重量百分比)30%~35%、50°/。~55%、腦~15%、1%1.5%、1%1.5%，其工藝流程為以粉煤灰、鹽酸為原料——酸溶處理一一沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑、促進劑、有機高分子助劑一氧化、水解聚合、共聚反應一熟化~~分離出液體凈水劑產品或繼續干燥得到固體凈水劑產品。下表為本發明的具體幾個實施例(重量百分比％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>細至-200目占90%以上；按比例加入506(TC濃度為37。/。的鹽酸進行酸溶反應，酸溶反應時間為23小時，待冷卻后，過濾制得鋁鐵鹽液，再將氧化劑(如H202)—次加入鋁鐵鹽液中，反應中氧化劑要一次加入，反應效果較好；在5565-C左右進行氧化水解聚合反應，約1.5-2小時；升溫到809(TC，一次性加入促進劑(如過硫酸銨)，再加入已配制好的濃度為10%淀粉或纖維素助劑，反應中助劑一次性加入，反應效果較好，進行共聚反應，保持溫度在8090°C，壓力在22.5個大氣壓，反應時間在45小時；然后進行熟化過程，在常溫下進行，時間為810小時，得到液體復合凈水劑產品，如需要，再對液體產品進行干燥處理得到固體凈水劑產品，液體和固體凈水劑的凈水效果是一樣的，其產品主要指標如下表。指標名稱指標液體固體外觀橙黃至棕黃色液體黃色粉末相對密度>1.20Al203+Fe203含量/0/。>11>30鹽基度/%50~7550~75PH(P/。水溶液)3.5~4.5水不溶物含量/%〈1.0〈2.0粘度(25。C)/mPa.s25~30上述反應過程使用促進劑為過硫酸銨，因為促進劑的選擇與氧化劑的選擇有關，當氧化劑選H202(或濃硫酸)時，促進劑選過硫酸銨；當氧化劑選濃HN03時，促進劑選鈰銨硝酸鹽，這樣形成的體系促進共聚反應的效果更好。應用發明產品與采用本專利方法但未加入助劑及普通聚合鋁鐵凈水劑進行實驗，在凈化時間及藥劑用量相同時，對比效果如下原水懸浮物濃度3000mg/L原水懸浮物濃度8000mg/L凈化水懸浮物濃度mg/L反應速度cm/min凈化水懸浮物濃度mg/L反應速度cm/min20°C10。C(20。C)10°C本發明381.641.38561.150.98未加入助劑431.421.06680.910.65現有凈水劑421.421.06700.900.557由上表可見本發明未加入助劑時的產品與普通聚合鋁鐵鹽性能相近，而本發明產品性能明顯優于前二者，具有凈化效果好、沉降速度快、受溫度影響小的特點，對高濁度原水適應性更強。其它許多試驗也證明了同樣的結論。應用本發明產品，在藥劑用量相同時，可以提高凈化效果，減少沉降面積，在凈化效果相同時，可以大大減少藥劑用量，具有較好的經濟效益。權利要求1、一種復合凈水劑的制作方法，其特征在于，原料為粉煤灰、鹽酸、氧化劑、促進劑及有機助劑，按固體重量百分比，依次為30％～35％、50％～55％、10％～15％、1％～1.5％、1％～1.5％，其工藝流程為以粉煤灰、鹽酸為原料——酸溶處理——沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑促進劑、有機高分子助劑——氧化、水解聚合、共聚反應——熟化——分離出液體凈水劑產品或繼續干燥得到固體凈水劑產品。2、根據權利要求1所述的一種復合凈水劑的制作方法，其特征在于，具體方法為原料粉煤灰磨細至-200目占90%以上；按比例加入5060'C濃度為37%的鹽酸進行酸溶反應，酸溶反應時間為2~3小時，待冷卻沉降后，過濾制得鋁鐵鹽液；再將氧化劑加入鋁鐵鹽液中，在5565'C時進行氧化水解聚合反應，反應時間為1.5~2小時；升溫到80~90°C，加入促進劑，再加入己配制好的配制濃度為10%淀粉或纖維素助劑，進行共聚反應，保持溫度在8090°C，壓力在22.5個大氣壓，反應時間在45小時；然后進行熟化過程，在常溫下進行，時間為8~10小時。3、根據權利要求1所述的一種復合凈水劑的制作方法，其特征在于，使用的助劑為淀粉或纖維素。4、根據權利要求1所述的一種復合凈水劑的制作方法，其特征在于，使用的氧化劑為H202，濃硫酸，濃硝酸。5、根據權利要求1所述的一種復合凈水劑的制作方法，其特征在于，使用的促進劑為過硫酸銨或鈰銨硝酸鹽，皿劑的選擇與氧化劑的選擇有關，當氧化劑選H202或濃硫酸時，促進劑選過硫酸銨；當氧化劑選濃HN03時，促進劑選鈰銨硝酸鹽。全文摘要本發明公開一種適合于處理礦山污水用的復合凈水劑的制作方法，其工藝流程為以粉煤灰、鹽酸為主要原料——酸溶處理——沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑促進劑、有機高分子助劑——氧化、水解聚合、共聚反應——熟化——得到液體凈水劑產品或繼續干燥得固體凈水劑產品。本發明的特點是以燃煤電廠生產的固體廢物-粉煤灰為主要原料，配以天然高分子助劑制成。其方法克服已有制作凈水劑的不足之處，制作過程安全無毒無污染，起到節約能源、保護環境的效果。生產出的產品集多種凈化機理于一體，兼具有機、無機凈水劑的優點，對污水條件適應性強，尤其對礦山污水處理具有針對性，體現新型、高效、環保的特點。文檔編號C02F1/52GK101468838SQ20071015912公開日2009年7月1日申請日期2007年12月24日優先權日2007年12月24日發明者周惠文,王陸新申請人:鞍鋼集團礦業公司