一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚硅酸铝镁‑阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法，该絮凝剂的主要原料包括硅酸钠、铝盐、镁盐及阳离子聚丙烯酰胺，制备方法：首先用硫酸对硅酸钠进行酸化，经过水浴搅拌，熟化制备成聚硅酸，将镁盐、铝盐按一定比例加入，经过水浴搅拌，熟化制备成聚硅酸铝镁絮凝剂；再称取一定量的聚丙烯酰胺搅拌溶解、熟化制备成阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，最后将所述聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂按一定比例混合。本发明专利技术制备得到的絮凝剂，兼具无机絮凝剂与有机絮凝剂的优点，通过两者的协同作用，起到优于单一絮凝剂的絮凝效果。本发明专利技术具有方法简单，原料易得成本低廉的特点，可广泛应用于处理生活污水与工业废水，在分析化学领域有广阔的应用前景。

Polysilicate magnesium aluminum cationic polyacrylamide flocculant and preparation method thereof

The invention discloses a polyaluminium magnesium silicate cationic polyacrylamide flocculant and a preparation method thereof. The main raw materials of the flocculant include sodium silicate, aluminium salt, magnesium salt and cationic polyacrylamide. The preparation method comprises: firstly, the sodium silicate is acidified with sulfuric acid, and then the sodium silicate is prepared by water bath stirring and ripening. Polyaluminium magnesium silicate flocculant was prepared by adding salt and aluminium salt in a certain proportion, stirring in water bath and ripening; then a certain amount of polyacrylamide was stirred to dissolve and ripening to prepare cationic polyacrylamide flocculant. Finally, the polyaluminium magnesium silicate flocculant and cationic polyacrylamide flocculant were mixed in a certain proportion. . The prepared flocculant has the advantages of both inorganic flocculant and organic flocculant, and the flocculation effect is superior to that of a single flocculant through the synergistic effect of the two. The invention has the advantages of simple method, low cost and easy to obtain raw materials, and can be widely used for treating domestic sewage and industrial wastewater, and has broad application prospects in the field of analytical chemistry.

【技术实现步骤摘要】
一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法
本专利技术属于无机-有机复合絮凝剂的研究领域，特别涉及一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
化学絮凝法是众多水处理技术中最为广泛的一种，其净水的主要原理是：废水中细小悬浮微粒和胶体粒子经过絮凝剂的作用后，凝聚成絮凝体，在一定的时间内沉降，然后与水分离。此方法的优点有操作简捷、净水效果明显、成本低廉，在水处理领域发挥着领头人的作用。在絮凝过程中，应用的水处理剂为絮凝剂，絮凝剂的选用是化学絮凝法的核心和关键部分，因此，研制和开发新型高效、无毒、价格低廉的絮凝剂成为当前水处理研究领域的重中之重。絮凝剂分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂。对于无机絮凝剂，具有价格低廉、高效低耗、有一定的理论和现实意义；而对于有机絮凝剂，其吸附架桥能力强，投用量小，形成的絮体牢固、紧密，易沉降，絮凝后产生的污泥量也少；鉴于两类絮凝剂在优势及其性能的互补性，研制无机-有机复合絮凝剂是当前一大热点问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其制备方法，所述絮凝剂是一种无机-有机复合絮凝剂，在酸性或碱性溶液中，所述絮凝剂分子链中有带正电荷的基团，能与水中悬浮的胶体颗粒作用，通过电中和、吸附架桥作用，使颗粒聚集成较大的絮体，加速沉降速率，有利于污水的澄清。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：（1）配置硅酸钠水溶液，用稀硫酸调节硅酸钠水溶液的pH至1-3，在水浴条件下搅拌，并静置熟化12-24h，制备得到淡蓝色均一液体聚硅酸溶液；（2）将铝盐和镁盐加入步骤（1）制备好的聚硅酸溶液，在水浴条件下搅拌，静置熟化12-24h，制备得到聚硅酸铝镁絮凝剂；（3）配制阳离子聚丙烯酰胺溶液，水浴条件下搅拌，静置熟化6-12h，制备得到阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂；（4）将上述步骤（2）、步骤（3）制备好的聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂按比例复配，即得到所述的聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。进一步的，所述聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的体积比为1：1~2：1。进一步的，所述铝盐和镁盐的摩尔浓度均为0.4mol/L-0.8mol/L。进一步的，AI/Mg的摩尔比9:1。进一步的，所述阳离子聚丙烯酰胺的浓度为3%~5%。进一步的，水浴处理的温度为30℃~50℃。本专利技术相比现有技术的有益效果为：1、本专利技术所述的聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂是一种无机-有机复合絮凝剂，其兼具无机絮凝剂与有机絮凝剂的优点，通过两者的协同作用，起到优于单一絮凝剂的絮凝效果，在酸性或碱性溶液中，分子链中有带正电荷的基团，能与水中悬浮的胶体颗粒作用，通过电中和、吸附架桥作用，使颗粒聚集成较大的絮体，加速沉降速率，有利于污水的澄清；2、本专利技术具有方法简单、原料易得、成本低廉且絮凝效果显著的特点，可广泛应用于处理生活污水与工业废水，在分析化学领域有广阔的应用前景。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：（1）配置硅酸钠水溶液，用稀硫酸调节硅酸钠水溶液的pH至1-3，在水浴条件下搅拌，并静置熟化12-24h，制备得到淡蓝色均一液体聚硅酸溶液；（2）将铝盐和镁盐加入步骤（1）制备好的聚硅酸溶液，在水浴条件下搅拌，静置熟化12-24h，制备得到聚硅酸铝镁絮凝剂；（3）配制阳离子聚丙烯酰胺溶液，水浴条件下搅拌，静置熟化6-12h，制备得到阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂；（4）将上述步骤（2）、步骤（3）制备好的聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂按比例复配，即得到所述的聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。进一步的，所述聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的体积比为1：1~2：1。进一步的，所述铝盐和镁盐的摩尔浓度均为0.4mol/L-0.8mol/L。进一步的，AI/Mg的摩尔比9:1。进一步的，所述阳离子聚丙烯酰胺的浓度为3%~5%。进一步的，水浴处理的温度为30℃~50℃。实施例2本实施例是在实施例1基础上的优选方案，具体的提供了一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，具体制备方法如下：配制0.15mol/L硅酸钠溶液缓慢滴加20%的H2SO4调节pH至2，水浴搅拌2h，静置熟化12h制备聚硅酸，加入0.4mol/L的铝盐7.4ml，0.8mol/L的镁盐1ml，水浴40℃搅拌2h，静置熟化12h，制备得到聚硅酸铝镁絮凝剂；配制5%的聚丙烯酰胺溶液，50℃水浴搅拌1.5h，静置熟化6h，制备得到阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。使用时，将上述制备得到的聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂以1:1的比例加入模拟水样中，除浊率与除色率均可达到96%。实施例3本实施例是在实施例1基础上的优选方案，具体的提供了一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，具体制备方法如下：配制0.20mol/L硅酸钠溶液缓慢滴加20%的H2SO4调节pH至2.5，水浴搅拌2h，静置熟化24h制备聚硅酸，加入0.4mol/L的铝盐5.8ml，0.8mol/L的镁盐2.5ml，水浴50℃搅拌2h，静置熟化24h，制备得到聚硅酸铝镁絮凝剂；配制4%的阳离子聚丙烯酰胺溶液，50℃水浴搅拌2h，静置熟化10h，制备得到阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。使用时，将上述制备得到的聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂以2:1的比例加入模拟水样中，除浊率与除色率在70~80%左右。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚硅酸铝镁‑阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）配置硅酸钠水溶液，用稀硫酸调节硅酸钠水溶液的pH至1‑3，在水浴条件下搅拌，并静置熟化12‑24h，制备得到淡蓝色均一液体聚硅酸溶液；（2）将铝盐和镁盐加入步骤（1）制备好的聚硅酸溶液，在水浴条件下搅拌，静置熟化12‑24h，制备得到聚硅酸铝镁絮凝剂；（3）配制阳离子聚丙烯酰胺溶液，水浴条件下搅拌，静置熟化6‑12h，制备得到阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂；（4）将上述步骤（2）、步骤（3）制备好的聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂按比例复配，即得到所述的聚硅酸铝镁‑阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）配置硅酸钠水溶液，用稀硫酸调节硅酸钠水溶液的pH至1-3，在水浴条件下搅拌，并静置熟化12-24h，制备得到淡蓝色均一液体聚硅酸溶液；（2）将铝盐和镁盐加入步骤（1）制备好的聚硅酸溶液，在水浴条件下搅拌，静置熟化12-24h，制备得到聚硅酸铝镁絮凝剂；（3）配制阳离子聚丙烯酰胺溶液，水浴条件下搅拌，静置熟化6-12h，制备得到阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂；（4）将上述步骤（2）、步骤（3）制备好的聚硅酸铝镁絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂按比例复配，即得到所述的聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。2.根据权利要求1所述的聚硅酸铝镁-阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄大伟，马捷，张浩，连丽丽，王润楠，王希越，高文秀，祝波，
申请(专利权)人：吉林化工学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22