硫铁矿烧渣和劣质铁尾矿制备聚硅酸铁铝混凝剂_罗道成

硫铁矿烧渣和劣质铁尾矿制备聚硅酸铁铝混凝剂罗道成宋和付刘小平(湖南科技大学化学化工学院,湘潭411201)摘要研究了以硫铁矿烧渣和劣质铁尾矿为原料联合制备高效混凝剂聚硅酸铁铝(PSAF)的方法,确定了合理的生产工艺和操作条件。用该混凝剂处理工业废水,并与聚合硫酸铁(PFS)的处理效果比较,结果表明,出水COD和色度去除率分别提高约25%和28%,SS去除率提高约10%。关键词硫铁矿烧渣铁尾矿聚硅酸铁铝混凝剂废水处理PreparationofpolysilicatealuminumferritecoagulantfrompyriteslagandpoorqualityferrictailingsLuoDaochengSongHefuLiuXiaoping(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201)AbstractAnewalliedpreparationmethodofhighefficientcoagulantofpolysilicatealuminumferrite(PSAF)frompyriteslagandpoorqualityferrictailingswasstudied,determiningthereasonableproductioncraftandoperatingconditions.Thecoagulantwastestedinindustrialwastewatertreatmentandcomparedwithpolyferricsulfate(PFS),provingthattheremovalratesofCODandcolorareincreasedabout25%and28%respectively,theremovalrateofSSisincreasedabout10%.Keywordspyriteslag;ferrictailings;polysilicatealuminumferrite;coagulant;wastewatertreatment收稿日期:2003-11-28;修订日期:2003-12-29作者简介:罗道成(1967～),男,副教授,主要从事化学工程和环境工程的教学及研究工作。E-mail:luodaocheng21@yahoo.com.cn硫铁矿烧渣是在焙烧过程中产生的红色废渣,我国硫酸生产行业每年约产7×106t硫铁矿烧渣,除了少量用于制砖、水泥添加剂、提取有色金属、制备铁盐产品和制备铁系颜料等[1],目前大都采用填埋处理,不但占用了大量土地,而且对环境造成严重危害。劣质铁尾矿是铁矿石开采过程中产生的一种低品位铁的废弃物,以劣质铁尾矿为原料生产加气混凝土已有报道[2],但是目前对该类铁尾矿的综合利用研究较少。因此,如何将硫铁矿烧渣、劣质铁尾矿综合利用,是当今环境科学的重要研究课题。聚硅酸铁铝(PSAF)是一类高效无机高分子混凝剂,它同时具有电中和及吸附架桥作用。由于该类混凝剂具有混凝效果好、原料来源广、价格便宜、处理后水中残留物少等优点,引起了水处理界的极大关注,成为国内外学者研究的热点[3～5]。本文作者以劣质铁尾矿和硫铁矿烧渣为原料,联合制备了聚硅酸铁铝混凝剂,并将其用于印染废水处理,取得了良好的效果,为劣质铁尾矿和硫铁矿烧渣的综合利用找到了一条新的途径。1试验部分1.1原料与仪器试验所用的劣质铁尾矿取自湖南湘潭钢铁公司所属某铁矿,将其混匀、筛分、干燥,粉碎至80目,备用。其主要化学成分见表1。表1铁尾矿的主要化学成分Table1Mainchemicalcompositionofferrictailings成分SiO2Al2O3Fe2O3CaONa2OK2OS其他质量分数(%)52.7221.935.625.342.507.291.102.50试验所用的硫铁矿烧渣取自湖南株洲某化工厂,粒径为0.5～1.5cm,其主要化学成分见表2。试验所用废水取自湖南湘潭某印染厂,废水水质见表3。第5卷第12期环境污染治理技术与设备Vol.5,No.122004年12月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlDec.2004表2硫铁矿烧渣的主要化学成分Table2Mainchemicalcompositionofpyriteslag成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其他质量分数(%)18.429.4364.152.780.954.27表3废水水质Table3QualityofwastewaterpHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度(