铝土矿浮选尾矿制备聚合硫酸铝铁及应用研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第I页摘要我国的环境和资源形势越来越严峻，水污染严重危及人们的生活健康，固体废弃物的大量堆积不仅占用土地而且污染了环境。以铝土矿浮选尾矿为主要原料制备水处理剂聚合硫酸铝铁，不仅减少尾矿占用的土地，而且缓解资源的压力，产品还用于水处理中，达到以废治废的目的。本研究主要包括铝土矿浮选尾矿的铝、铁浸出和聚合硫酸铝铁的水处理应用两部分内容。通过焙烧和酸浸实验，探讨了铝土矿浮选尾矿中铝、铁的浸出影响因素，确定液体聚合硫酸铝铁制备的优化条件，用制备的液体聚合硫酸铝铁分别对长江水、城市生活污

2、水和焦化废水进行处理，并对处理效果及原因进行了探讨和分析。焙烧和酸浸实验结果表明，铝土矿经过600℃焙烧3小时后，用浓度45%的硫酸溶液，按照液固比为5，搅拌速度为250r/min，在100℃下酸浸4小时，铝、铁最大浸出率分别达到61.65%、94.10%。按照Al/Fe摩尔比为1/1.5，聚合反应温度85℃，聚合时间4小时，聚合pH值为1.0的优化条件制备聚合硫酸铝铁，液体产品的盐基度为29.42%，Al2O3、Fe2O3含量分别为8.33%和17.85%。液体聚合硫酸铝铁水处理应用研究结果表明，在

3、5.5～9.0最佳pH值范围，处理浊度为176NTU长江水，处理后浊度为1.46NTU，浊度去除率为99.06%；在5.0～9.0最佳pH值范围，处理武汉某小区生活污水，COD、浊度和SS的去除率分别为26.94%、94%和86.85%；处理武钢焦化废水，浊度、色度和COD去除率分别为92.35%、63.79%和42.09%。关键词：铝土矿浮选尾矿；焙烧；浸出；聚合硫酸铝铁；水处理武汉科技大学硕士学位论文第II页AbstractOurenvironmentandnaturalresourcehaveb

4、eenbecomingmoreandmoreserious.Forinstancewaterpollutiondoesharmtopeople’shealth,solidwasteaccumulationnotonlytakesupalargeareasoflandbutalsopollutestheenvironment.Thepolymericaluminumferricsulfatepreparedwithbauxiteflotationtailings,notonlycanreducethel

5、andoccupiedbytailingsandeasethepressureonresources,butalsocanbeusedinwatertreatment,achievingthepurposeofwasteusedinwastetreatment.Thestudyincludestwoparts:theleachingofaluminumandferricandtheapplicationofpolymericaluminumferricsulfateinwatertreatment.T

6、heleachingfactorsofAluminumandferricandtheoptimalconditionsforpreparationofliquidpolymericaluminumferricsulfatewereinvestigatedbyroastingandleachingexperiments.ThentheliquidpolymericaluminumferricsulfatewasusedtotreattheYangtzeRiverwater,citysewageandco

7、kingwastewater.Meanwhileitsprocessingeffectandreasonswerediscussedandanalyzed.Roastingandacidleachingexperimentsindicatedthatwhenthebauxiteflotationtailingwasroastedat600℃for3hours,45%sulfuricacidconcentration,3hoursleachedtime,100℃leachedtemperature,5l

8、iquid-solidratioand250r/minmixingspeeds,themaximumleachingrateofAlandFereached61.65%and94.10%respectively.When1/1.5Al/Fe(mol),85℃polymerizetemperature,4hourspolymerizetime,1.0pHvalue,thepolymericaluminumferricsulfatewasprepared.A