一种除废酸复合碱及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种除废酸复合碱及其制备方法，该除废酸复合碱由以下组分组成：三级石灰、三聚氰胺、硫酸亚铁、硫酸铵、腐殖酸和粉煤灰；以粉煤灰为载体，利用其多孔和比表面积大的结构特点，通过石灰改性并负载硫酸亚铁和腐殖酸制备成固体复合碱，使该复合碱具有更好的吸附作用，更好的去除水中的酸和磷能力，产生更少的污泥，具有很好的效益。

A compound alkali with the removal of waste acid and its preparation method

The present invention provides a compound base for waste acid and a preparation method, which consists of the following components: three grade lime, melamine, ferrous sulfate, ammonium sulfate, humic acid and fly ash; using fly ash as a carrier, using its porous and large specific surface area, the lime is modified and loaded with sulphuric acid. Iron and humic acid are prepared into solid compound bases, which make the compound have better adsorption, better removal of acid and phosphorus in water and produce less sludge, which has good benefit.

【技术实现步骤摘要】
一种除废酸复合碱及其制备方法
本专利技术属于环境保护
，具体涉及一种除废酸复合碱及其制备方法。
技术介绍
国内大量化工厂、化纤厂、电镀厂及金属酸洗车间等都排出酸性废水，需要将酸性废水调节成中性后方可进行后续净化处理。目前常用的水处理酸中和剂主要有烧碱、消石灰和纯碱等。其中，烧碱反应速度快、生成物少，但腐蚀性强、价格较高昂并呈逐年上升趋势；消石灰价格低、生成物易脱水，但水中溶解度较低、用量较大、存储及生成物处置费用偏高；纯碱价格高昂且会因生成的CO2释放而产生发泡问题，一般较少使用。复合碱可替代氢氧化钠工业纯碱，它的优势在于价格要比烧碱和纯碱便宜很多，性价比也高很多。复合碱在处理污水方面的效率完全能代替氢氧化钠，甚至比烧碱效果更好，而且用料更省。比如说处理一升的污水，复合碱的用量只是烧碱的二分之一多点。专利技术专利CN201710791947.2，一种活性复合碱及其制备方法和应用，其组分包括Ca(OH)2、活性白泥、硅藻土、活性碳和饱和碱溶液。该活性复合碱可用于替代常用的水处理酸中和剂片碱、消石灰和纯碱，具有无毒、成本低、作用广泛等优点。现有技术中，复合碱虽然提高了污水处理的效益，但是还是产生大量泥量，加大了后续处理难度，同时腐蚀性强，对运输、储存带来困难。
技术实现思路
针对现有技术中用于污水废酸处理的碱存在的不足，本专利技术提供一种除废酸的复合碱及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种除废酸复合碱，由以下重量份数比物质制备而成：三级石灰250~300份、粉煤灰200~400份、三聚氰胺10~20份、硫酸亚铁10~20份、硫酸铵50~80份、腐殖酸10~50份、甲醛18~24份。优选的，所述硫酸亚铁与粉煤灰投入量比为1：（20~30）。优选的，所述粉煤灰过150~200目筛后，于550℃下活化处理2h得到。亚铁离子不仅能激活粉煤灰表面官能团的活性，同时能提高粉煤灰对磷的吸附作用，高浓度的亚铁离子会对粉煤灰表面官能团有毒害作用，反而不利于粉煤灰的作用效果，经实验人员确定，硫酸亚铁与150~200目粉煤灰投入量为1：20~30时，粉煤灰能发挥最好的作用。优选的，所述硫酸亚铁与腐殖酸浓度比为3~5。优选的，所述腐殖酸浓度为3~10mg/L。优选的，所述硫酸亚铁浓度为15~45mg/L。较低浓度的腐殖酸会和部分新生态三价铁形成络合物，催化亚铁氧化，从而加快溶液中新生态三价铁的生成，提高了磷的去除率，而高浓度的腐殖酸会和磷酸根竞争三价铁，生成大量络合物，降低了溶液中可利用的三价铁数量，降低了磷的去除率。本专利技术还提供如上所述的除废酸复合碱的制备方法，由以下步骤制备而得：（1）按重量份数比，取三级石灰250~300份，粉碎成粉，然后与200~400份粉煤灰混合均匀，加入2~3倍量的水和10~20份硫酸亚铁进行反应3~5h，冷却至室温后得到混合液A；（2）室温电磁搅拌下，将10~20份三聚氰胺加入到18~24份甲醛溶液中，形成均匀分散的乳状溶液，然后加入混合液A至pH为8~9，温度升至80~85℃，直至溶液澄清透明，保温20~30min，将此复合物放入鼓风干燥箱内在60℃下干燥直至样品完全固化，然后研磨成粉，得到固体物；（3）将固体物在箱式气氛炉中，以5℃/min，氮气流速120ml/min条件下升温至180℃进行碳化2~3h，得到碳化粉末；（4）按重量份数比，取50~80份硫酸铵溶于2~3倍量水中，然后加入10~50份腐殖酸，室温下混合反应2~4h，得到混合液B；（5）按重量份数比，取上述所得碳化粉末75~85份和混合液B15~25份进行混合，于60~80℃下搅拌反应2~3h，然后继续加热烘干多余水分，于200~260℃下进行煅烧3~5h，将所得固体充分研磨过100目筛，得到复合碱。粉煤灰主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化铁等，具有比表面积大及多孔的特点，具有很好的吸附能力，通过石灰溶于水产生的热量和碱物质对粉煤灰进行改性，能提高粉煤灰表面官能团含量，提高其吸附能力，使其除色能力大大提高；利用粉煤灰多孔的特点，负载石灰和硫酸亚铁制备成固体复合碱，能有效吸附废水的酸离子进行中和反应；固体碱和酸发应在载体的孔和表面进行，使污泥产量减少，同时能固体碱能多次利用，具有很好效益；硫酸亚铁能活化粉煤灰，提高其表面官能团的活性，提高粉煤灰与其他物质的结合能力和对污水中酸、磷的吸附能力；低浓度腐殖酸能促进亚铁离子除磷能力，进一步提高了本专利技术复合碱的功能性；硫酸铵不仅能降低物质表面的排斥力，使腐殖酸和亚铁离子有效接触促进对磷的去除能力，同时硫酸铵能提高粉煤灰中铝离子的活性，提高其吸附能力，从而提高除酸除色效率；为使复合碱表现出强碱性质，具有更高的催化活性，减小催化剂中毒的可能性，必须除掉表面吸附的水和氨气，在高温煅烧的过程中，只要达到一定的煅烧温度和时间煅烧时间，均能达到此要求，反而过长的煅烧时间可能容易引起催化剂聚粉体的板结，以及晶体晶格的畸变导致催化剂的催化活性下降，因此结合研究院的实验结果，将煅烧时间确定在3~5h比较合适。本专利技术的有益效果：1、利用多孔材料粉煤灰作为载体，无需添加饱和碱溶液制备而成的复合碱，污泥生成量少，具有更出色的除酸除色除磷能力；2、本专利技术提高了资源利用率，把污染量大的粉煤灰进行改进制备成为废水处理固体碱，降低了生产成本，具有很好的经济效益；3、本专利技术的复合碱不仅能除去废水中的酸，同时具有出色的除磷和澄清效果，功能多样，具有很好的发展前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种除废酸复合碱，由以下重量份数比物质制备而成：三级石灰250份、粉煤灰200份、三聚氰胺10份、硫酸亚铁10份、硫酸铵50份、腐殖酸10份、甲醛18份。所述硫酸亚铁与腐殖酸浓度比为3；所述硫酸亚铁与粉煤灰投入量比为1：20；所述腐殖酸浓度为10mg/L；所述硫酸亚铁浓度为30mg/L；所述粉煤灰过150目筛后，于550℃下活化处理2h得到。所述除废酸复合碱的制备方法，由以下步骤制备而得：（1）按重量份数比，取三级石灰250份，粉碎成粉，然后与200份粉煤灰混合均匀，加入2倍量的水和10份硫酸亚铁进行反应3h，冷却至室温后得到混合液A；（2）室温电磁搅拌下，将10份三聚氰胺加入到18份甲醛溶液中，形成均匀分散的乳状溶液，然后加入混合液A至pH为8，温度升至80℃，直至溶液澄清透明，保温20min，将此复合物放入鼓风干燥箱内在60℃下干燥直至样品完全固化，然后研磨成粉，得到固体物；（3）将固体物在箱式气氛炉中，以5℃/min，氮气流速120ml/min条件下升温至180℃进行碳化2h，得到碳化粉末；（4）按重量份数比，取50份硫酸铵溶于2倍量水中，然后加入10份腐殖酸，室温下混合反应2h，得到混合液B；（5）按重量份数比，取上述所得碳化粉末75份和混合液B15份进行混合，于60℃下搅拌反应2h，然后继续加热烘干多余水分，于200℃下进行煅烧3h，将所得固体充分研磨过100目筛，得到复合碱。实施例2一种除废酸复合碱，由以下重量份数比物质制备而成：三级石灰300份、粉煤灰400份、三聚氰胺20份、硫酸亚铁20份、硫酸铵80份、腐殖酸50份、甲醛24份。所述硫酸亚铁与腐殖酸浓度比为5；所述硫酸亚铁与粉煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除废酸复合碱，其特征在于，由以下重量份数比物质制备而成：三级石灰250~300份、粉煤灰200~400份、三聚氰胺10~20份、硫酸亚铁10~20份、硫酸铵50~80份、腐殖酸10~50份、甲醛18~24份。

【技术特征摘要】
1.一种除废酸复合碱，其特征在于，由以下重量份数比物质制备而成：三级石灰250~300份、粉煤灰200~400份、三聚氰胺10~20份、硫酸亚铁10~20份、硫酸铵50~80份、腐殖酸10~50份、甲醛18~24份。2.根据权利要求1所述的一种除废酸复合碱，其特征在于，所述硫酸亚铁与腐殖酸浓度比为3~5。3.根据权利要求1所述的一种除废酸复合碱，其特征在于，所述硫酸亚铁与粉煤灰投入量比为1：（20~30）。4.根据权利要求1所述的一种除废酸复合碱，其特征在于，所述腐殖酸浓度为3~10mg/L。5.根据权利要求1所述的一种除废酸复合碱，其特征在于，所述硫酸亚铁浓度为15~45mg/L。6.根据权利要求1所述的一种除废酸复合碱，其特征在于，所述粉煤灰过150~200目筛后，于550℃下活化处理2h得到。7.一种由权利要求1~5任一所述除废酸复合碱的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而得：（1）按重量份数比，取三级石灰250~300份，粉碎成粉，然后与2...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦明，
申请(专利权)人：南宁市夏阳化工科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45