赤泥制备聚合氯化铝铁絮凝剂工艺条件及应用研究
发布时间：2023-04-19 21:52
本文以广西某铝厂的拜耳法赤泥为主要原料,在一定温度下用盐酸浸出赤泥中的铁、铝,继而加入稳定剂、氧化剂进行水解聚合,并加入碱化剂调节其碱化度,制得无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁。分析研究了聚合氯化铝铁在酸溶和水解聚合阶段的制备工艺条件和形貌特征,并分析比较了自制聚合氯化铝铁在不同水质条件下的絮凝性能。实验结论如下： (1)在盐酸浸出赤泥中铁、铝的工艺阶段,单因素实验及正交实验结果表明：赤泥是否焙烧及焙烧温度对铁、铝的浸出率影响不大,酸浸工艺条件中浸出率影响因子大小依次为盐酸浓度＞反应时间>液固比>反应温度；盐酸浸出赤泥中铁、铝的最佳工艺条件是盐酸浓度为9mol/L、反应温度为100℃,反应液固比7：1,反应时间2h。此时铁、铝浸出率最大,分别为96.13%和30.69%。通过电镜及x.射线衍射分析可知,经过盐酸浸出,赤泥可溶性金属盐被大量溶出,赤铁矿矿物相已基本消失,赤泥的微观形貌由团粒状转变为层架状结构。 (2)在水解聚合工艺阶段,氧化剂的使用会更有利于铁的水解聚合,适用氧化法工艺,且先加入稳定剂、再加入氧化剂的工艺流程更有利于制备出高稳定性的聚合氯化铝铁。利用高岭土悬浊液对...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 絮凝剂的国内外研究现状
1.1.1 无机高分子絮凝剂
1.1.2 有机高分子絮凝剂
1.1.3 絮凝过程作用机理
1.2 聚合氯化铁的发展现状
1.2.1 以三氯化铁为原料制备聚合氯化铁
1.2.2 以氯化亚铁为原料制备聚合氯化铁
1.3 聚合氯化铁制备过程理论研究进展
1.3.1 以氯化铁为原料碱化法制聚合氯化铁的研究
1.3.2 碱化法制高浓度PFC中铁的形态研究
1.3.3 碱化法制备聚合氯化铁的电动特性及其混凝机理研究
1.3.4 以亚铁氧化法制备聚合氯化铁的研究
1.4 聚合氯化铁在处理实际废水中的应用研究
1.4.1 PFC在在处理制药废水中的实际应用
1.4.2 PFC在处理高浓度镀锡废水中的实际应用
1.4.3 PFC在处理冷轧综合废水中的实际应用
1.4.4 PFC在处理造纸废水中的实际应用
1.4.5 PFC在处理淀粉废水中的实际应用
1.5 赤泥的研究应用现状
1.5.1 赤泥概述
1.5.2 赤泥利用现状
1.6 选题的研究意义、目的与内容
1.6.1 研究选题来源及意义
1.6.2 研究目的及内容
第二章 实验材料、原理与方法
2.1 实验设备与试剂
2.1.1 聚合氯化铝铁制备实验装置
2.1.2 实验设备
2.1.3 实验试剂
2.2 研究方法
2.2.1 聚合氯化铝铁的制备原理
2.2.2 聚合氯化铝铁絮凝剂研究技术路线
2.3 性能及形态表征方法
2.3.1 模拟高岭土悬浊液去浊实验
2.3.2 氧化铁含量的测定
2.3.3 氧化铝含量的测定
2.3.4 碱化度测定
2.3.5 聚合物中铁的形态表征
2.3.6 扫描电镜分析
2.3.7 X-射线衍射分析
2.3.8 聚合氯化铝铁的实际废水应用研究
第三章 盐酸浸出赤泥中铁、铝的工艺条件研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验原理
3.1.2 实验方法
3.2 单因素实验结果及讨论
3.2.1 赤泥焙烧温度对铁和铝浸出率的影响
3.2.2 盐酸浓度对铁和铝浸出率的影响
3.2.3 液固比对铁和铝浸出率的影响
3.2.4 反应温度对铁和铝浸出率的影响
3.2.5 反应时间对铁和铝浸出率的影响
3.3 正交优化试验结果及讨论
3.4 表征结果分析
3.4.1 扫描电镜分析
3.4.2 X-射线衍射分析
3.5 盐酸浸出赤泥中铁的动力学研究
3.6 本章小结
第四章 聚合氯化铝铁制备工艺及铁形态研究
4.1 聚合氯化铝铁制备工艺流程研究
4.1.1 碱化法
4.1.2 氧化法
4.1.3 稳定剂添加顺序的确定
4.2 聚合氯化铝铁制备工艺条件研究
4.2.1 不同稳定剂的量对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.2.2 不同氧化剂的量对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.2.3 不同碱化度对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.2.4 不同陈化时间对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.3 本章小结
第五章 赤泥制聚合氯化铝铁的应用研究
5.1 实验用水水质分析
5.2 实验用絮凝剂
5.3 实验内容
5.3.1 投加量(D)对絮凝效果的影响
5.3.2 pH对絮凝效果的影响
5.3.3 沉降时间对絮凝效果的影响
5.4 实验结果分析及讨论
5.4.1 木薯淀粉废水絮凝实验的研究
5.4.2 暴雨洪水絮凝实验的研究
5.4.3 湖塘废水絮凝实验的研究
5.4.4 生活污水絮凝实验的研究
5.4.5 沉降时间对自制絮凝剂絮凝效果的影响
5.5 自制絮凝剂聚合氯化铝铁的经济可行性分析及展望
5.6 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.1.1 盐酸浸出赤泥中铁的工艺条件
6.1.2 聚合氯化铝铁絮凝剂的制备工艺条件
6.1.3 聚合氯化铝铁絮凝剂中铁形态分布的研究
6.1.4 聚合氯化铝铁絮凝剂的实际应用
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
本文编号：3794277
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 絮凝剂的国内外研究现状
1.1.1 无机高分子絮凝剂
1.1.2 有机高分子絮凝剂
1.1.3 絮凝过程作用机理
1.2 聚合氯化铁的发展现状
1.2.1 以三氯化铁为原料制备聚合氯化铁
1.2.2 以氯化亚铁为原料制备聚合氯化铁
1.3 聚合氯化铁制备过程理论研究进展
1.3.1 以氯化铁为原料碱化法制聚合氯化铁的研究
1.3.2 碱化法制高浓度PFC中铁的形态研究
1.3.3 碱化法制备聚合氯化铁的电动特性及其混凝机理研究
1.3.4 以亚铁氧化法制备聚合氯化铁的研究
1.4 聚合氯化铁在处理实际废水中的应用研究
1.4.1 PFC在在处理制药废水中的实际应用
1.4.2 PFC在处理高浓度镀锡废水中的实际应用
1.4.3 PFC在处理冷轧综合废水中的实际应用
1.4.4 PFC在处理造纸废水中的实际应用
1.4.5 PFC在处理淀粉废水中的实际应用
1.5 赤泥的研究应用现状
1.5.1 赤泥概述
1.5.2 赤泥利用现状
1.6 选题的研究意义、目的与内容
1.6.1 研究选题来源及意义
1.6.2 研究目的及内容
第二章 实验材料、原理与方法
2.1 实验设备与试剂
2.1.1 聚合氯化铝铁制备实验装置
2.1.2 实验设备
2.1.3 实验试剂
2.2 研究方法
2.2.1 聚合氯化铝铁的制备原理
2.2.2 聚合氯化铝铁絮凝剂研究技术路线
2.3 性能及形态表征方法
2.3.1 模拟高岭土悬浊液去浊实验
2.3.2 氧化铁含量的测定
2.3.3 氧化铝含量的测定
2.3.4 碱化度测定
2.3.5 聚合物中铁的形态表征
2.3.6 扫描电镜分析
2.3.7 X-射线衍射分析
2.3.8 聚合氯化铝铁的实际废水应用研究
第三章 盐酸浸出赤泥中铁、铝的工艺条件研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验原理
3.1.2 实验方法
3.2 单因素实验结果及讨论
3.2.1 赤泥焙烧温度对铁和铝浸出率的影响
3.2.2 盐酸浓度对铁和铝浸出率的影响
3.2.3 液固比对铁和铝浸出率的影响
3.2.4 反应温度对铁和铝浸出率的影响
3.2.5 反应时间对铁和铝浸出率的影响
3.3 正交优化试验结果及讨论
3.4 表征结果分析
3.4.1 扫描电镜分析
3.4.2 X-射线衍射分析
3.5 盐酸浸出赤泥中铁的动力学研究
3.6 本章小结
第四章 聚合氯化铝铁制备工艺及铁形态研究
4.1 聚合氯化铝铁制备工艺流程研究
4.1.1 碱化法
4.1.2 氧化法
4.1.3 稳定剂添加顺序的确定
4.2 聚合氯化铝铁制备工艺条件研究
4.2.1 不同稳定剂的量对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.2.2 不同氧化剂的量对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.2.3 不同碱化度对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.2.4 不同陈化时间对聚合氯化铝铁性能及铁形态分布影响
4.3 本章小结
第五章 赤泥制聚合氯化铝铁的应用研究
5.1 实验用水水质分析
5.2 实验用絮凝剂
5.3 实验内容
5.3.1 投加量(D)对絮凝效果的影响
5.3.2 pH对絮凝效果的影响
5.3.3 沉降时间对絮凝效果的影响
5.4 实验结果分析及讨论
5.4.1 木薯淀粉废水絮凝实验的研究
5.4.2 暴雨洪水絮凝实验的研究
5.4.3 湖塘废水絮凝实验的研究
5.4.4 生活污水絮凝实验的研究
5.4.5 沉降时间对自制絮凝剂絮凝效果的影响
5.5 自制絮凝剂聚合氯化铝铁的经济可行性分析及展望
5.6 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.1.1 盐酸浸出赤泥中铁的工艺条件
6.1.2 聚合氯化铝铁絮凝剂的制备工艺条件
6.1.3 聚合氯化铝铁絮凝剂中铁形态分布的研究
6.1.4 聚合氯化铝铁絮凝剂的实际应用
6.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3794277
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