[发明专利]一种利用电石渣制备聚合硅酸钙铝混凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明是一水、废水、污水处理剂的制备方法，是一种利用电石渣制备聚硅酸钙铝混凝剂的方法。 

背景技术

聚硅酸盐类混凝剂是一种无机高分子混凝剂。目前，国内外研制聚硅酸盐混凝剂的方法主要分为三种：一是含金属离子的聚硅酸絮凝剂，二是复合工艺聚硅酸复合混凝剂，三是共聚工艺聚硅酸絮凝剂。聚硅酸和金属盐直接混合生成聚硅酸金属复合混凝剂属于含金属离子的聚硅酸絮凝剂；将聚硅酸和聚合金属盐类混合制成PASM絮凝剂即复合工艺聚硅酸；与金属盐类先混合后在加入OH使其聚合制成的絮凝剂即共聚工艺。另外，以矿石、废矿渣、粉煤灰等做原料进行研制新型混凝剂已经有所涉及。 

《安全与环境学报》2002年1期2卷，李亚峰等人试验研究的电石渣和CaCl₂对沈阳铁法矿务局煤泥水的混凝处理效果并采用电石渣-PAM混凝沉淀法处理后煤泥水，各项指标均能达到国家排放标准的报道。中国发明专利公开(公告)号CN1778702公开了赵青海等人发明的，名称为“一种污水处理剂及其制备方法和应用”，这种污水处理剂由混凝剂和助凝剂两部分组成，复配使用，助凝剂由下列重量份的原料制成：电石渣8～20，配制用水600～1000。使用本发明处理剂处理城镇污水或工业污水，可达到水质净化的目的。 

传统的低分子、高分子聚硅酸复合型混凝剂在分子形态、聚合度及相应的絮凝-凝聚效果等方面多存在不足之处，因此，有必要开发新型高效的复合混凝剂弥补其不足。将聚硅酸与无机金属盐混凝剂复配，制备性能稳定的新型无机 高分子聚硅酸盐混凝剂。本发明发挥聚硅酸的优势，弥补金属盐自身的缺点，产生协同作用。以电石渣为原料与高聚硅酸盐制备混凝剂应用于水处理领域尚未见报道。 

本发明内容 

本发明的目的是，对现有技术进行实质性改进，提供一种制备方法科学、合理，能耗低，成本低的利用电石渣制备聚硅酸钙铝混凝剂的方法，用上述方法制备的聚硅酸钙铝混凝剂的稳定性好，处理水效果佳。 

本发明的目的是由以下技术方案来实现的： 

一种利用电石渣制备聚合硅酸钙铝混凝剂的方法，其特征是，它包含下述步骤： 

(1)将电石渣进行干燥处理，电石渣干燥温度100℃～200℃、干燥时间2～6h。干燥后的电石渣呈粉末状； 

(2)电石渣干燥处理后进行提纯处理，取步骤(1)得到的电石渣与氨化铵的质量比为1～6、配制水为200～1200ml、控制温度20℃～60℃、调节pH＝7～9，控制搅拌速度100～300r/min，搅拌时间20～30min，静置20～30min得到电石渣提取液； 

(3)配制硅酸钠溶液，所述的硅酸钠溶液百分比浓度为4％～8％，以SiO₂质量分数计，用10％～30％的浓硫酸或氢氧化钠调节4％～8％的硅酸钠溶液的pH为1～3，得到聚硅酸溶液； 

(4)将步骤(3)得到的聚硅酸溶液进行缩聚反应，反应时间为0.5～1.5h，得到高聚硅酸溶液，此溶液呈白色乳状乳状液态； 

(5)硫酸铝溶液浓度为0.03～0.1mol/L，Al与Si的摩尔比为0.3～0.8，Ca与Si的摩尔比为0.2～0.8； 

(6)在室温、搅拌速度50～150r/min、搅拌时间1～5min条件下，在高聚硅酸溶液中加入将步骤(5)得到的硫酸铝溶液100mL； 

(7)室温、搅拌速度50～150r/min、搅拌时间1～5min条件下，在步骤(6)得到的高聚硅酸和硫酸铝混合溶液中加入步骤(2)得到的电石渣提取液100mL，沉化时间为4～10h，制备成为质量分数为14.1％～15.6％的聚合硅酸钙铝混凝剂产品，聚合硅酸钙铝混凝剂形态为白色乳状液体。 

本发明的制备具有工艺步骤简单，制造成本低的特点。反应在常温下进行，易于控制，稳定性好。产品用作絮凝剂时絮凝迅速，絮体大而坚实，沉降快，应用范围广，适用的pH范围宽。本发明的制备方法易于实现，可以实现工业化生产聚硅酸钙铝，产品在水处理行业有广阔的应用前景，经济效益可观。 

具体实施方式