FeCl3廢液與硅酸鈉制備聚硅酸氯化鐵

孔德順，蔣榮立，張 娟

(1.六盤水師范學院化學與材料工程學院，六盤水 553004;2.中國礦業大學化工學院，徐州 221016;3.貴州省煤炭潔凈利用重點實驗室，六盤水 553004)

0 引 言

隨著社會的發展，生產和生活產生的廢水越來越多，廢水中的有害物質會對人類和生態造成危害[1]，單一的鐵鹽或鋁鹽常常被作為混凝劑來處理廢水，但往往具有效率低、處理復雜工業廢水效果差等缺點，所以開發新型混凝劑已經迫在眉睫[2]，而復合型混凝劑具有獨特的“協同效應”，可提高混凝劑的相對分子量、離子電荷數，從而增強其混凝效果[3]。聚硅酸氯化鐵(PSFC)是在傳統鐵鹽基礎上開發的新型復合型無機混凝劑[4]，它具有更好的混凝效果[5]。前人的研究多采用含鐵酸洗液氧化后再加熱來制備PSFC[6-9]，具有工藝復雜、存在二次污染、操作條件不易控制等缺點。

本研究以FeCl3廢液和Na2SiO3溶液為原料，先制備聚硅酸，然后將聚硅酸加入到FeCl3廢液中，直接用水浴加熱讓二者進行聚合。通過單因素實驗對PSFC的制備條件進行優化，并研究干燥方式對產物物相的影響。

1 實 驗

1.1 主要儀器

WGZ-1A型濁度計、TD-2500型X射線衍射儀、PHS-3C型酸度計、DHG-9140A型干燥箱、HH-S2型電熱恒溫水浴鍋、JJ-1型電動攪拌器等。

1.2 主要原料與藥品

原料：FeCl3廢液。

藥品：Na2SiO3·9H2O、Na2CO3、鹽酸等，均為分析純;市售5 000目(2.7 μm)高嶺土。

1.3 試驗方法

1.3.1 聚硅酸的制備

取一定量的Na2SiO3·9H2O加水溶解后，逐滴加入質量分數為10%的鹽酸來調節其pH值，在終點pH=2.00的條件下靜置2 h，即得聚硅酸。

1.3.2 PSFC的制備

將聚硅酸滴加到FeCl3溶液中并充分混合，先調節混合體系的pH值，再將其在一定溫度下加熱聚合一定時間后，最后將所得產物在室溫下熟化一定時間，即得PSFC溶液，工藝流程如圖1所示。……