專利名稱：水處理用稀土混凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理用混凝劑。本發(fā)明還涉及該混凝劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前水處理用的混凝劑較多，有關(guān)混凝劑的文獻(xiàn)報道也很多。無機(jī)混凝劑品種雖少，但 卻得到了廣泛的應(yīng)用。盡管各種新型混凝劑層出不窮。而鐵鹽、鋁鹽及其聚合物等金屬混凝 劑在水處理中仍占據(jù)著不可替代的位置。近幾年有學(xué)者開始研制其他金屬混凝劑，用于處理 不同的工業(yè)廢水，但多數(shù)為復(fù)合型，如鋁鐵復(fù)合混凝劑、硅鋁和硅鐵復(fù)合混凝劑、稀土復(fù)合 混凝劑等。開發(fā)新型高效無機(jī)鹽混凝劑， 一直是混凝劑研究中的熱點。
目前水處理用的混凝劑較多，有關(guān)混凝劑的文獻(xiàn)報道也較多。如02126712. X公開了一種 復(fù)合稀土混凝劑及其制備方法，是用混合的氧化稀土加入硫酸，生成硫酸稀土化合物，再在 其中加入液體的聚合氯化鋁溶液，制備出稀土復(fù)合混凝劑，主要針對印染廢水。上述混凝劑 還未得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)用范圍也較窄。而目前常用的混凝劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等無 極高分子混凝劑。這類混凝劑雖然混凝效果較好，但價格較貴、用量高，并且去除后污泥體 積較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種絮凝速度快、絮體密實而大、含水率低、沉降性能好的水處 理用稀土混凝劑及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
水處理用稀土混凝劑，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，液體產(chǎn)品中稀土總含量為10-25g/L， 其中主要成分為鈰Ce02 35-55%、鑭La203 15-30%、釹 (1203 15-30%、鐠Pr6Ou 2-10%、釤 Sm203 l-5%;其它金屬成分主要有鐵Fe203 1. 00-2 . 20g/L 、鈣CaO: 1. 50-2. 70g/L 、鎂MgO 0. 80-2. OOg/L 、錳Mn02 0. 50-2. 50g/L、鋁A1203 0. 50-1. 50g/L、鋅ZnO 0. 10-1. 00g/L。
水處理用稀土混凝劑的制備方法，方法步驟如下
① 淘洗、烘干包頭稀土精礦；
② 淘洗、烘干后的包頭稀土精礦與鹽酸溶液以lg: 0.2-0.3mol/L的比例在反應(yīng)器中混合， 加熱到100°C-250°C，并攪拌反應(yīng)lh-4h;③反應(yīng)后的母液采用真空吸濾，濾出液以備后續(xù)熟化濃縮，濾渣回收利用； 濾出液放入水浴鍋中，在6CTC-10(TC的溫度下加熱熟化lh-3h,成品為淡黃色液體， pH=2.0-3.0，容重￥=1.04-1. 10kg/L;即為可用于水處理的稀土混凝劑。
本發(fā)明是用稀土精礦與鹽酸溶液進(jìn)行反應(yīng)制取，用于生活污水和黃河水處理，混凝效果 優(yōu)于市售的常規(guī)混凝劑，針對兩種水質(zhì)，制備的稀土混凝劑具有絮凝速度快、絮體密實而大、 含水率低、沉降性能好、污泥體積少、出水水質(zhì)優(yōu)等特點，不僅有利于節(jié)省后續(xù)污泥處理的 成本及大大降低濾池的反沖洗用水量，還可提高已建水廠的處理能力。拓展了稀土在水處理 中的應(yīng)用發(fā)展范圍。
具體實施例方式
實施例1:①取10克淘洗烘干(105°C)后的稀土精礦放入在反應(yīng)器中，加入100ml濃 度為2mol/L的鹽酸；②在溫度為IO(TC下加熱攪拌4h;③反應(yīng)完后的母液采用真空吸濾，濾 出液以備后續(xù)熟化濃縮。濾渣烘干后稱重計算溶解率，并回收再利用。④濾出液放入水浴鍋 中，在6(TC溫度下加熱熟化3h。所制的淡黃色液體即為我們所得混凝劑淡黃色液體產(chǎn)品， p^2.3,容重Y^.05kg/L;稀土總含量為11.53g/L，有效成分主要為鈰(Ce02: 42.62%)、鑭 (La203: 25.24%)、釹(Nd;;03: 18.17%)、鐠*"011: 2.39%)、釤(Sm203: 2.16%)稀土；其它 金屬成分主要有鐵(FeA: 1. 23g/L)、鈣(Ca0:1. 89g/L )、鎂(Mg0:1. 04g/L)、錳(Mn02:0. 89g/L)、 鋁(Al203:0. 75g/L)、鋅(Zn0:0. 26g/L)。
實施例2:①取25克淘洗烘干(105°C)后的稀土精礦放入在反應(yīng)器中，加入100ml濃 度為6mol/L的鹽酸；②在溫度為15(TC下加熱攪拌2h;③反應(yīng)完后的母液采用真空吸濾，濾 出液以備后續(xù)熟化濃縮。濾渣烘干后稱重計算溶解率，并回收再利用。④濾出液放入水浴鍋 中，在8(TC溫度下加熱熟化2h。所制的淡黃色液體即為我們所得混凝劑淡黃色液體產(chǎn)品， P^2.6，容重i^l.08kg/L;稀土總含量為21. 14g/L，有效成分主要為鈰(Ce02: 51.37%)、鑭 (La203: 16.63%)、釹^(1203: 23.95%)、鐠(Pr60n: 3.82%)、釤(Sm:;03: 2.75%)稀土；其它 金屬成分主要有鐵(Fe203:1. 87g/L)、鈣(Ca0:2. 43g/L )、鎂(Mg0:1. 64g/L )、錳(Mn02:2. 15g/L)、 鋁(Al203:0. 66g/L)、鋅(Zn0:0. 57g/L)。
實施例3:①取10克淘洗烘干(105'C)后的稀土精礦放入在反應(yīng)器中，加入100ml濃 度為3mol/L的鹽酸；②在溫度為200。C下加熱攪拌1. 5h;③反應(yīng)完后的母液采用真空吸濾， 濾出液以備后續(xù)熟化濃縮。濾渣烘干后稱重計算溶解率，并回收再利用。④濾出液放入水浴鍋中，在IO(TC溫度下加熱熟化lh。所制的淡黃色液體即為我們所得混凝劑淡黃色液體產(chǎn) 品，pF^2.7，容重Y^.06kg/L;稀土總含量為15.82g/L，有效成分主要為鈰(Ce02: 47.58%)、 鑭(La2。3: 21.86%)、釹胸203: 21.54%)、 li(Pr6On: 5.67%)、釤 03: 1.97%)稀土；其 它金屬成分主要有鐵(FeA:1.28g/L)、鈣(Ca0:2. 01g/L )、鎂(MgO: 1. 25g/L )、錳 (MnO"l. 57g/L)、鋁(A1203:0. 82g/L)、鋅(ZnO:O. 23g/L)。
實施例4:①取20克淘洗烘干(105'C)后的稀土精礦放入在反應(yīng)器中，加入100ml濃 度為5mol/L的鹽酸；②在溫度為25(TC下加熱攪拌lh;③反應(yīng)完后的母液采用真空吸濾，濾 出液以備后續(xù)熟化濃縮。濾渣烘干后稱重計算溶解率，并回收再利用。 濾出液放入水浴鍋 中，在6(TC溫度下加熱熟化lh。所制的淡黃色液體即為我們所得混凝劑淡黃色液體產(chǎn)品， pH=2. 1,容重y^.04kg/L;稀土總含量為18. 77g/L，有效成分主要為鈰(Ce02: 44.61%)、鑭 (La203: 26.33%)、釹(Nd203: 17.82%)、鐠*1"6011: 7.57%)、釤(8111203: 1.87%)稀土；其它 金屬成分主要有鐵(FeA:1.72g/L)、鈣(CaO:2.51g/L)、鎂(MgO:1.33g/L)、錳(Mn02:1.96g/L)、 鋁(AlA:0.81g/L)、鋅(ZnO:O. 43g/L)。
權(quán)利要求
1、水處理稀土混凝劑，其特征在于按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，液體產(chǎn)品中稀土總含量為10-25g/L，其中主要成分為鈰CeO2 35-55％、鑭La2O3 15-30％、釹Nd2O3 15-30％、鐠Pr6O11 2-10％、釤Sm2O3 1-5％；其它金屬成分主要有鐵Fe2O3 1.00-2.20g/L、鈣CaO1.50-2.70g/L、鎂MgO0.80-2.00g/L、錳MnO2 0.50-2.50g/L、鋁Al2O3 0.50-1.50g/L、鋅ZnO 0.10-1.00g/L。
2、 水處理用稀土混凝劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟① 淘洗、烘干包頭稀土精礦；② 淘洗、烘干后的包頭稀土精礦與鹽酸溶液以lg: 0.2-0.311101化的比例在反應(yīng)器中混合，加熱到100°C-250°C，并攪拌反應(yīng)lh—4h;③ 反應(yīng)后的母液采用真空吸濾，濾出液以備后續(xù)熟化濃縮，濾渣回收利用；④ 濾出液放入水浴鍋中，在60'C-10(TC的溫度下加熱熟化lh-3h，成品為淡黃色液體， pH=2.0-3.0，容重丫=1.04-1. 10kg/L;即為可用于水處理的稀土混凝劑。.
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理用混凝劑及制備方法。用包頭稀土精礦與鹽酸溶液進(jìn)行反應(yīng)制取，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，液體產(chǎn)品中稀土總含量為10-25g/L，其中主要成分為鈰(CeO₂35-55％)、鑭(La₂O₃15-30％)、釹(Nd₂O₃15-30％)、鐠(Pr₆O₁₁2-10％)、釤(Sm₂O₃1-5％)；其它金屬成分有鈣、鎂、鐵、鋅、錳和鋁。本發(fā)明用于處理生活污水和黃河水，混凝效果優(yōu)于市售混凝劑，本發(fā)明具有絮凝速度快、絮體密實而大、含水率低、沉降性能好、污泥體積少、出水水質(zhì)優(yōu)等特點，有利于節(jié)省后續(xù)污泥處理的成本及降低濾池的反沖洗水量，可提高已建水廠的處理能力。拓展了稀土在水處理中的應(yīng)用發(fā)展范圍。
文檔編號C02F1/52GK101560003SQ20091014277
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月23日
發(fā)明者延克軍, 楊春香, 王世鳳, 肖作義, 真 賀 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)