氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂及其制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤1，将325目云母粉经去离子水充分洗涤后在100℃环境下干燥24h以去除所有水分；步骤2，取2g云母粉与200mlFeCl2·4H2O(1M)溶液混合于锥形瓶中，加入搅拌棒以250rmp的转速搅拌24h；步骤3，24h后将混合液经1500rmp离心机离心后去除上层液，继续加入1MFeCl2·4H2O进行反应，如此反复3次；步骤4，将氯化亚铁改性云母粉置于干燥器中在85℃条件下干燥24h，得到改性云母粉无机混凝剂。该混凝剂可广泛适用于废水处理、造纸、纺织印染、日用化工等领域，并具有良好的水处理效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境化工和环境保护
，尤其是涉及一种氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
云母是典型的层状结构硅酸盐矿物，也是地表层分布最广含量最丰富的黏土矿物，具有取得容易、价格低廉等优点，目前云母粉在环保领域的应用较少，但经过改性后作为絮凝剂处理印染、造纸等特定废水时，能够有效降低出水浊度，还原水体中氧化性污染物，形成的絮体大而密实、沉降速度快，且对环境无害，不会造成二次污染，这具有重要的现实意义，但由于Fe离子在水中会有一定颜色，这有一定负面影响。我国对无机絮凝剂的研究较早，但对于复合絮凝剂的研究还处于初步阶段，目前国内无机絮凝剂种类还较为单一，以铝盐铁盐类为主。本专利所提出铁改性云母粉是复合无机絮凝剂的新方向，适用于各种高/浓度废水、有色废水、氧化类废水，可以有效提高絮凝效率，且较之铝盐类絮凝剂，铁对人体无害，处理成本和处理效果都优于单独使用铁盐、云母粉作为絮凝剂。经检索，有关铁改性云母粉无机复合絮凝剂，未见相关文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对单独云母粉絮凝效果不理想，铁盐投量大成本高染色严重等缺点，提供一种氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂及其制备方法，其制备工艺快捷简单、实用性很强，得到的无机复合絮凝剂絮凝效果良好，能够广泛适用于废水处理，如造纸、纺织印染等领域，并具有良好的水处理效果。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法，其包括如下步骤：S1.取200-500目云母粉经去离子水充分洗涤后在100℃环境下干燥24h以去除所有水分，得到干燥去离子云母粉；S2.取去离子云母粉与FeCl2按照1：20～1：40质量比混合于锥形瓶中，加入搅拌棒以200-400rmp的转速搅拌24h，至溶液部分褪色，得铁改性云母粉混合液，更进一步，这里的FeCl2的浓度采用0.5～1.0mol/L的FeCl2溶液；S3.24h后将混合液经1000-2000rmp离心机离心后去除上层液，继续加入amol/L的FeCl2·4H2O进行反应，如此反复3次，得氯化亚铁改性云母粉母液；S4.将氯化亚铁改性云母粉置于干燥器中干燥，得到改性云母粉无机混凝剂。铁改性云母粉无机复合絮凝剂外观为白绿色粉末，所得溶液为淡绿色透明溶液。该复合絮凝剂是由SiO2质量百分含量为62％～70％，Al2O3质量百分含量为17.5％～19％，325目(含)以上云母粉和纯度在98％以上FeCl2按照1：20～1：40质量比混合反应制得，所述的复合絮凝剂呈弱酸性，pH大约在5～7左右，成品中Fe与Si的摩尔比大约在1～1.2范围。所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法的步骤S1中，所述云母粉粒径为大于等于325目的云母粉；云母粉中SiO2质量百分含量为62％～70％，Al2O3质量百分含量为17.5％～19％。所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法的步骤S2中，FeCl2为四水盐晶体，纯度>98％，密度0.93g/cm3。所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法的步骤S2中，反应体系中pH值为6.5。所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法的步骤S2中，FeCl2浓度为1mol/L，且步骤S3中的a数值为1。所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法的步骤S2中，搅拌棒的搅拌速度为250rmp。所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法的步骤S3中，离心速度为1500rmp。所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法的步骤S4中，干燥环境为85℃条件下干燥24h。利用前述方法制备得到的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂可作为水处理药剂，主要应用于生活污水、工业废水，其中，氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂投加量为10～30mg/L，优选投加量为20mg/L，生活污水、工业废水的pH值为6～8，优选pH值为6.5±0.5。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)成本低廉：FeCl2属于常见盐类，价格便宜，而云母粉储量丰富，生产成本低。(2)去除效率高：铁改性云母粉无机复合絮凝剂具有很强的还原、电中和和吸附能力，对于造纸废水的SS去除率达到85％以上，对于纺织印染、造纸废水的COD的去除效果达到91％以上，对于BOD的去除效果达到98％以上，对以上废水色度去除率均有73％以上(3)环境友好：云母粉属于天然无机矿物，生态安全性高，无二次污染。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的实施方式提供了一种氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法，在本实施方式中，云母粉为325目，SiO2含量78％，Al2O3含量17％，氯化铁为分析纯，购自上海国药。具体而言，步骤如下：(1)称取10g云母粉经去离子水充分洗涤后在100℃环境下干燥24h以去除所有水分，得干燥去离子云母粉；(2)取2g云母粉与200ml浓度为1mol/L的FeCl2溶液混合于锥形瓶中，加入搅拌棒以250rmp的转速搅拌24h；(3)24h后将混合液经1500rmp离心机离心后去除上层液，继续加入1mol/L的FeCl2·4H2O进行反应，如此反复3次，得氯化亚铁改性云母粉母液；(4)将氯化亚铁改性云母粉置于干燥器中在85℃条件下干燥24h，得到改性云母粉无机混凝剂。应用案例1：用实施例制得的铁改性云母粉无机复合絮凝剂对生活污水水样进行混凝处理，所选污水水样来自某生活污水厂进水，水质指标：pH为6.7±0.3，浊度为73NTU，CODCr为168mg/L，BOD为120mg/L。并分析处理结果。具体将实施例制得云母粉分别取0，5，10，20，40，50mg于1L试验废水中，采用六联搅拌机进行混凝试验(水力条件为采用400r/min快速混合30s，120r/min中速搅拌5min，50r/min慢速搅拌10min)，混凝结束后沉淀静置15min，取上清液测定浊度、CODCr、BOD值。对SS的去除率随着云母粉絮凝剂投加量的增加而呈现增加的趋势，当云母粉投加量超过20mg/L后，对SS去除率达到93.5％，静置后上清液的浊度为4.73NTU，之后去除率虽有增加但并不明显，故对于一般生活废水去除SS的优化投加量为20mg/L。对CODCr的去除率随着云母粉絮凝剂投加量的增加而呈现增加的趋势，当云母粉投加量到20mg/L后，对CODCr去除率达到78.3％，之后去除率并无明显增加，综合考虑各方面因素，去除CODCr的优选投加量为20mg/L。对BO本文档来自技高网...

【技术保护点】
氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1.云母粉经去离子水充分洗涤后在100℃环境下干燥24h以去除所有水分，得到干燥去离子云母粉；S2.取去离子云母粉与FeCl2按照1：20～1：40质量比混合于锥形瓶中，加入搅拌棒搅拌24h；S3.24h后将混合液经1000‑2000rmp离心机离心后去除上层液，继续加入amol/L的FeCl2·4H2O进行反应，如此反复3次，得氯化亚铁改性云母粉母液；S4.将氯化亚铁改性云母粉置于干燥器中干燥，得到改性云母粉无机混凝剂。

【技术特征摘要】
1.氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，其包括
如下步骤：
S1.云母粉经去离子水充分洗涤后在100℃环境下干燥24h以去除所有水分，
得到干燥去离子云母粉；
S2.取去离子云母粉与FeCl2按照1：20～1：40质量比混合于锥形瓶中，加
入搅拌棒搅拌24h；
S3.24h后将混合液经1000-2000rmp离心机离心后去除上层液，继续加入
amol/L的FeCl2·4H2O进行反应，如此反复3次，得氯化亚铁改性云母粉母液；
S4.将氯化亚铁改性云母粉置于干燥器中干燥，得到改性云母粉无机混凝剂。
2.根据权利要求1所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法，
其特征在于，步骤S1中，所述云母粉粒径为大于等于325目的云母粉；
云母粉中SiO2质量百分含量为62％～70％，Al2O3质量百分含量为17.5％～19％。
3.根据权利要求1所述的氯化亚铁改性云母粉无机复合絮凝剂的制备方法，
其特征在于，步骤S2中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新续，
申请(专利权)人：上海艾耐基新能源科技有限公司，上海艾耐基环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31