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我国的环境和资源形势越来越严峻,水污染严重危及人们的生活健康,固体废弃物的大量堆积不仅占用土地而且污染了环境。以铝土矿浮选尾矿为主要原料制备水处理剂聚合硫酸铝铁,不仅减少尾矿占用的土地,而且缓解资源的压力,产品还用于水处理中,达到以废治废的目的。
本研究主要包括铝土矿浮选尾矿的铝、铁浸出和聚合硫酸铝铁的水处理应用两部分内容。通过焙烧和酸浸实验,探讨了铝土矿浮选尾矿中铝、铁的浸出影响因素,确定液体聚合硫酸铝铁制备的优化条件,用制备的液体聚合硫酸铝铁分别对长江水、城市生活污水和焦化废水进行处理,并对处理效果及原因进行了探讨和分析。
焙烧和酸浸实验结果表明,铝土矿经过600℃焙烧3小时后,用浓度45%的硫酸溶液,按照液固比为5,搅拌速度为250r/min,在100℃下酸浸4小时,铝、铁最大浸出率分别达到61.65%、94.10%。
按照Al/Fe摩尔比为1/1.5,聚合反应温度85℃,聚合时间4小时,聚合pH值为1.0的优化条件制备聚合硫酸铝铁,液体产品的盐基度为29.42%,Al2O3、Fe2O3含量分别为8.33%和17.85%。
液体聚合硫酸铝铁水处理应用研究结果表明,在5.5~9.0最佳pH值范围,处理浊度为176NTU长江水,处理后浊度为1.46NTU,浊度去除率为99.06%;在5.0~9.0最佳pH值范围,处理武汉某小区生活污水,COD、浊度和SS的去除率分别为26.94%、94%和86.85%;处理武钢焦化废水,浊度、色度和COD去除率分别为92.35%、63.79%和42.09%。