今天為廣大朋友介紹的是—造紙廢水脫色用絮凝劑PSiAFCC制備及性能
聚硅酸是一種傳統(tǒng)的助凝劑,也能單獨作為絮凝劑使用,它具有原料來源廣、無毒、成本低等特點,但其穩(wěn)定性差,不易儲存,需現(xiàn)用現(xiàn)配,因而影響了它的使用和推廣.某些金屬離子有抑制硅酸聚合,延緩其膠凝的作用,近年越來越引起國內(nèi)外研究者的關(guān)注.本文在前人工作的基礎(chǔ)上,以鋁鈣礦、酸洗廢液和工業(yè)水玻璃等為主要原料制備無機高分子絮凝劑——聚硅酸鋁鐵鈣PSiAFCC,重點考察硅酸活化pH、聚硅酸活化時間、制備PSiAFCC時的pH和Si、Al、Fe三者的摩爾比等因素對PSiAFCC性能的影響,進一步優(yōu)化制備條件,并對該絮凝劑的結(jié)構(gòu)進行初步分析,為將其應(yīng)用于造紙廢水的脫色處理奠定基礎(chǔ)。
材料
工業(yè)水玻璃(模數(shù)為3.1,SiO2含量為28%)、18.5%鹽酸;鋁鈣溶出液、鐵溶出液、聚硅酸。
儀器與制備流程
制備所需的主要儀器有磁力攪拌器和酸度計.
絮凝劑樣品的性能分析
將絮凝劑PSiAFCC和聚合硫酸鋁(PFS)濃縮干燥,得到固體樣品.用XL-30掃描電鏡觀察二者的晶體形貌;用Q50TGA(ThermogravimetricAn-alyzer)熱重分析儀對PSiAFCC進行熱重分析。
PSiAFCC絮凝劑的聚合性能表征
鋁鹽和鐵鹽在共聚反應(yīng)前后物理化學性質(zhì)均發(fā)生改變.它并不等同于鋁鹽、鐵鹽的簡單混合,而是通過化學聚合反應(yīng)所制備出的一種新型絮凝劑.可以用以下幾種方法證明鋁、鐵離子發(fā)生了共聚反應(yīng):(1)加入KF溶液法.通常情況下,水和鋁離子、水和鐵離子與KF反應(yīng)會產(chǎn)生白色沉淀,而PSiAFCC復(fù)合絮凝劑中加入KF溶液后,并無白色沉淀產(chǎn)生,這說明絮凝劑中鋁、鐵不是單純以離子狀態(tài)存在,而是以聚合態(tài)存在.(2)黏度對比法.制備PSiAFCC復(fù)合絮凝劑的原料鋁溶液和鐵溶液均為真溶液,其黏度為4,mPa·s(16℃),接近水的黏度;而合成熟化反應(yīng)后的絮凝劑為紅棕色黏稠狀液體,其黏度為7,mPa·s(16℃),說明形成了無機高分子結(jié)構(gòu)。
(1)考慮到在聚合反應(yīng)中Al3+、Fe3+離子與硅酸聚合速度的差異,制備過程中應(yīng)先引入Al3+離子、再引入Fe3+離子,使鐵鹽和鋁鹽實現(xiàn)了交叉共聚,通過采用加入KF溶液法說明絮凝劑中鋁、鐵不是以離子狀態(tài)存在,同時借助掃描電鏡對絮凝劑的結(jié)構(gòu)及形貌分析表明,PSiAFCC中硅與鋁、鐵離子之間存在著作用鍵,形成了高分子結(jié)構(gòu)而以聚合態(tài)存在。
(2)熱重分析表明,絮凝劑PSiAFCC存在較多的羥基,在一定溫度范圍內(nèi)有較好的熱穩(wěn)定性,對制備固體產(chǎn)品具有指導(dǎo)意義。
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