赤泥多元絮凝剂的制备及性能研究
发布时间：2023-05-20 01:26
赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性副产物,是我国排放量最大的工业固体废弃物之一。截止2011年底我国赤泥累计堆存量约为2.79亿吨,2011年我国赤泥产生量约为4260万吨,综合利用率为5.24%。从某种意义上来说,赤泥可作为重要的“潜在资源”进行开发利用。利用赤泥中的铝、铁元素,通过添加少量矿物材料和高分子材料经水解、络合、聚合、复合等反应制备综合效果良好的水处理用多元絮凝剂,兼具无机和有机絮凝剂的特点,利用其中的硅、钙等元素制备复合白炭黑。本论文以拜耳法赤泥为主要原料制备多元絮凝剂。首先以盐酸和硫酸为溶剂,分别研究了酸浸方式、酸用量、反应温度和反应时间对赤泥中铝、铁浸出率的影响,优化了酸浸方式。结果表明,以30%浓度的盐酸为溶剂,在固液比为1:3,反应温度为90℃和反应时间为2 h条件下,赤泥中氧化铁的浸出率为99.1%,氧化铝的浸出率为87.0%。然后对赤泥无机絮凝剂进行了配方工艺设计,分别研究了调聚剂和反应条件对絮凝剂性能的影响。通过调聚剂的种类、反应温度、pH值和反应时间等单因素实验,优化了无机絮凝剂制备工艺。在共调聚剂的作用下,反应温度为60℃,絮凝剂1%水溶液pH值为2....
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 铝土矿与赤泥国内外现状分析
1.2.1 铝土矿资源特征及现状
1.2.2 赤泥的产生与主要成分
1.2.3 赤泥的危害
1.2.4 赤泥综合利用现状
1.3 絮凝剂的国内外现状
1.3.1 絮凝剂分类
1.3.2 絮凝剂的发展方向
1.3.3 絮凝原理
1.4 白炭黑国内外现状
1.4.1 白炭黑的分类及其生产方法
1.4.2 白炭黑的用途及市场分析
1.5 本论文的研究目的与意义
1.6 本论文主要研究内容
1.6.1 主要研究内容及研究方法
1.6.2 技术路线设计
第2章 赤泥中铝/铁元素利用及提高浸出率实验研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器设备
2.2.3 试剂配制
2.2.4 赤泥酸浸实验原理和步骤
2.3 测试与表征
2.3.1 赤泥的XRD表征
2.3.2 氧化铝含量测定
2.3.3 氧化铁含量测定
2.4 结果与讨论
2.4.1 赤泥粉体表征结果分析
2.4.2 赤泥酸浸方法的优选
2.4.3 盐酸与赤泥的反应时间对浸出率的影响
2.4.4 盐酸与赤泥的反应温度对浸出率的影响
2.4.5 盐酸与赤泥的固液比对浸出率的影响
2.5 本章小结
第3章 赤泥无机絮凝剂的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器设备
3.2.3 试剂配制
3.2.4 赤泥无机絮凝剂制备实验原理和步骤
3.3 测试与表征
3.3.1 浊度测试
3.3.2 形态分布分析
3.3.3 赤泥无机絮凝剂XRD表征
3.3.4 赤泥无机絮凝剂红外光谱(FT-IR)测试
3.3.5 赤泥无机絮凝剂扫描电镜(SEM)表征
3.4 结果与讨论
3.4.1 调聚剂的选择
3.4.2 pH值的影响
3.4.3 反应温度的影响
3.4.4 反应时间的影响
3.4.5 赤泥无机絮凝剂的结构和形貌分析
3.5 本章小结
第4章 赤泥多元絮凝剂的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验设备
4.2.3 赤泥多元絮凝剂的制备
4.3 测试与表征
4.3.1 浊度测试
4.3.2 化学需氧量(COD)测试
4.3.3 赤泥多元絮凝剂稳定性测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 矿物材料种类对稳定性的影响
4.4.2 阳离子聚合物种类和含量对絮凝性能及稳定性的影响
4.4.3 响应曲面法优化赤泥多元絮凝剂制备条件
4.5 本章小结
第5章 赤泥多元絮凝剂处理油田废水和印染废水实验研究
5.1 对含油废水的处理效果
5.1.1 絮凝剂添加量对含油废水处理效果的影响
5.1.2 反应温度对含油废水处理效果的影响
5.1.3 沉降时间对含油废水处理效果的影响
5.1.4 多元絮凝剂和工业PAC对含油废水处理效果的对比
5.2 对印染水的处理效果
5.3 本章小结
第6章 赤泥酸浸渣制备复合白炭黑实验研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料
6.2.2 实验设备
6.2.3 复合白炭黑的制备及改性实验步骤
6.3 测试与表征
6.3.1 复合白炭黑粒度测试
6.3.2 复合白炭黑SEM测试
6.3.3 复合白炭黑BET测试
6.3.4 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值的测定
6.3.5 力学性能测试
6.4 结果与讨论
6.4.1 复合白炭黑的化学成分分析
6.4.2 复合白炭黑的SEM表征
6.4.3 复合白炭黑的粒度测试
6.4.4 复合白炭黑的BET表征
6.4.5 复合白炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值的测定
6.4.6 复合白炭黑补强丁苯橡胶的力学性能测试
6.5 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
7.2 论文主要创新点
7.3 存在问题及今后工作建议
致谢
参考文献
附录
本文编号：3820271
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 铝土矿与赤泥国内外现状分析
1.2.1 铝土矿资源特征及现状
1.2.2 赤泥的产生与主要成分
1.2.3 赤泥的危害
1.2.4 赤泥综合利用现状
1.3 絮凝剂的国内外现状
1.3.1 絮凝剂分类
1.3.2 絮凝剂的发展方向
1.3.3 絮凝原理
1.4 白炭黑国内外现状
1.4.1 白炭黑的分类及其生产方法
1.4.2 白炭黑的用途及市场分析
1.5 本论文的研究目的与意义
1.6 本论文主要研究内容
1.6.1 主要研究内容及研究方法
1.6.2 技术路线设计
第2章 赤泥中铝/铁元素利用及提高浸出率实验研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器设备
2.2.3 试剂配制
2.2.4 赤泥酸浸实验原理和步骤
2.3 测试与表征
2.3.1 赤泥的XRD表征
2.3.2 氧化铝含量测定
2.3.3 氧化铁含量测定
2.4 结果与讨论
2.4.1 赤泥粉体表征结果分析
2.4.2 赤泥酸浸方法的优选
2.4.3 盐酸与赤泥的反应时间对浸出率的影响
2.4.4 盐酸与赤泥的反应温度对浸出率的影响
2.4.5 盐酸与赤泥的固液比对浸出率的影响
2.5 本章小结
第3章 赤泥无机絮凝剂的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 实验仪器设备
3.2.3 试剂配制
3.2.4 赤泥无机絮凝剂制备实验原理和步骤
3.3 测试与表征
3.3.1 浊度测试
3.3.2 形态分布分析
3.3.3 赤泥无机絮凝剂XRD表征
3.3.4 赤泥无机絮凝剂红外光谱(FT-IR)测试
3.3.5 赤泥无机絮凝剂扫描电镜(SEM)表征
3.4 结果与讨论
3.4.1 调聚剂的选择
3.4.2 pH值的影响
3.4.3 反应温度的影响
3.4.4 反应时间的影响
3.4.5 赤泥无机絮凝剂的结构和形貌分析
3.5 本章小结
第4章 赤泥多元絮凝剂的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验设备
4.2.3 赤泥多元絮凝剂的制备
4.3 测试与表征
4.3.1 浊度测试
4.3.2 化学需氧量(COD)测试
4.3.3 赤泥多元絮凝剂稳定性测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 矿物材料种类对稳定性的影响
4.4.2 阳离子聚合物种类和含量对絮凝性能及稳定性的影响
4.4.3 响应曲面法优化赤泥多元絮凝剂制备条件
4.5 本章小结
第5章 赤泥多元絮凝剂处理油田废水和印染废水实验研究
5.1 对含油废水的处理效果
5.1.1 絮凝剂添加量对含油废水处理效果的影响
5.1.2 反应温度对含油废水处理效果的影响
5.1.3 沉降时间对含油废水处理效果的影响
5.1.4 多元絮凝剂和工业PAC对含油废水处理效果的对比
5.2 对印染水的处理效果
5.3 本章小结
第6章 赤泥酸浸渣制备复合白炭黑实验研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料
6.2.2 实验设备
6.2.3 复合白炭黑的制备及改性实验步骤
6.3 测试与表征
6.3.1 复合白炭黑粒度测试
6.3.2 复合白炭黑SEM测试
6.3.3 复合白炭黑BET测试
6.3.4 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值的测定
6.3.5 力学性能测试
6.4 结果与讨论
6.4.1 复合白炭黑的化学成分分析
6.4.2 复合白炭黑的SEM表征
6.4.3 复合白炭黑的粒度测试
6.4.4 复合白炭黑的BET表征
6.4.5 复合白炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值的测定
6.4.6 复合白炭黑补强丁苯橡胶的力学性能测试
6.5 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
7.2 论文主要创新点
7.3 存在问题及今后工作建议
致谢
参考文献
附录
本文编号：3820271
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