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模拟煤矸石酸溶液制备聚合硫酸铝铁实验研究

作者

曾德恢郑光亚李浩林刘奎海类游夏举佩刘成龙
单位

昆明理工大学化学工程学院宁夏师范学院化学化工学院
摘要

以贵州煤矸石酸浸液中铝铁物质的量比为参考,分析纯FeSO4·7H2O和Al2（SO4）3·18H2O为原料,制备无机高分子聚合硫酸铝铁絮凝剂（PAFS）;研究了铝铁总质量浓度、温度和pH值对PAFS盐基度的影响,得出了n（Al）∶n（Fe）为2.4时制备PAFS的工艺条件为铝铁反应总质量浓度为320 g/L～820 g/L,pH值为2.3,温度为60℃,并将在此工艺条件下制备的絮凝剂产品用于处理煤泥废水。结果表明:在350 r/min下搅拌1.5 min、投加量为80 mg/L及pH值为6.0～8.0条件下制得PAFS的余浊度最低,与市售水处理剂处理煤泥废水做了对比,发现自制PAFS的水处理效果明显优于市售絮凝剂的水处理效果;利用傅立叶红外变换（FTIR）、扫描电镜（SEM）和X-射线光电子能谱（XPS）对上述实验条件下制备的分子结构和微观形貌及铁的价态进行了表征,进一步确定了该产品为PAFS。
关键词

煤矸石水解聚合絮凝剂聚合硫酸铝铁水处理
基金项目(Foundation)

宁夏回族自治区重点研发计划项目（2018BEE03021）；
文章目录

0 引言
1 实验部分
1.1 主要试剂和仪器
1.2 实验方法
1.2.1 聚合硫酸铝铁的制备
1.2.2 水处理絮凝沉降实验
1.3 分析方法
1.3.1 余浊度的测定方法
1.3.2 聚合硫酸铝铁盐基度的分析方法
（1） Fe2O3的质量分数测定
（2） Al2O3的质量分数测定
（3）盐基度的分析
1.3.3 分析表征
1.4 反应机理
2 结果与讨论
2.1 制备PAFS絮凝剂单因素实验
2.1.1 铝铁总质量浓度对盐基度的影响
2.1.2 pH值对盐基度的影响
2.1.3 温度对盐基度的影响
2.2 水处理絮凝实验
2.2.1 絮凝剂投加量对余浊度的影响
2.2.2 煤泥废水pH值对余浊度的影响
2.2.3 搅拌时间对余浊度的影响
2.2.4 与市售絮凝剂对比
2.3 分析表征
2.3.1 红外光谱特征分析
2.3.2 扫描电镜分析
2.3.3 X-射线光电子能谱分析
3 结论
引用格式

曾德恢,郑光亚,李浩林,刘奎,海类游,夏举佩,刘成龙.模拟煤矸石酸溶液制备聚合硫酸铝铁实验研究[J].煤炭转化,2021,44(01):89-96.
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