一种改性硅藻土复配型磁性絮凝剂的制备方法与流程

本发明涉及絮凝剂生产，尤其涉及一种改性硅藻土复配型磁性絮凝剂的制备方法。

背景技术：

1、硅藻土作为助凝剂参与污水絮凝处理工艺过程中，通过搅拌硅藻土能充分分散成硅藻单体并悬浮于污水中，它能迅速吸附絮凝物质并形成核心体，然后凭借自身的重量而率先沉淀。硅藻土本身也具有较强的吸附性，可有效地吸附有机化合物、高分子聚合物、蛋白质、金属离子等。

2、磁种絮凝－磁分离是通过添加磁载体与污染物质相结合之后，利用磁场的作用分离或去除水中的污染物，其工艺流程主要包括絮凝和磁分离两个方面，具体的实现方法主要为：(1)在水体中同时添加磁种和絮凝剂，实现絮凝。(2)在水体中添加特异性磁种，利用磁种的表面特异性基团实现絮凝。近几年磁力分离法已成为一门新兴的水处理技术。磁分离作为物理处理技术在水处理中获得了许多成功应用，显示出许多优点。与沉降、过滤等常规方法相比较，磁力分离法具有处理能力大、效率高、能量消耗少、设备紧凑等一系列优点，它不但已成功应用于高炉煤气洗涤水、炼钢烟尘净化废水，轧钢废水和烧结废水的净化，而且在其它工业废水、城市污水和蓝藻水华的净化方面也很有发展前途。

3、在现有的絮凝剂制备过程中，还需要经历研磨、烘干和筛分的方式对混合的半成品絮凝剂进行处理，但是在实际的烘干过程中，尤其是在改性硅藻土复配型磁性絮凝剂的烘干过程中，很容易出现待烘干处理的物料附着于烘干箱体的内部，长时间的烘干处理势必会出现物料附着堆积的问题，使得实际烘干的效率较低，并且也会造成物料的大量损失。

4、为此，本发明人设计并开发了一种改性硅藻土复配型磁性絮凝剂的制备方法，以期达到更具有实用价值的目的。

技术实现思路

1、为了克服磁种絮凝－磁分离技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种改性硅藻土复配型磁性絮凝剂的制备方法和应用，该方法工艺路线简单可行，并且制备的絮凝剂不仅能够发挥磁种絮凝分离的快速絮凝分离优势，并且因为添加改性硅土，增大絮凝效果，絮体矾花更加硕大密实，同时对有机污染物及重金属离子也具有吸附效果，提高了污水处理的效率及效能。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种改性硅藻土复配型磁性絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1：将经过筛网筛分的硅藻土与磁粉按1-5：1比例混合搅拌，得到原硅土混合料；

5、步骤2：将步骤1所得原硅土混合料与浓盐酸按4-8：1比例混合，投加盐酸时应缓慢投加，并在投加时不断搅拌混合物，搅拌反应15-30分钟后，得到酸改性硅藻土混合料；

6、步骤3：将步骤2所得酸改性硅藻土混合料与pac、磁粉再按1:1:1比例进行充分混合搅拌，得到改性硅藻土复配型磁性絮凝剂半成品；

7、步骤4：将上述半成品进行研磨、烘干、筛分后得到改性硅藻土复配型无极磁性絮凝剂。

8、优选地，步骤1和步骤3中所述磁粉为磁铁矿，主要成分为fe3o4。

9、优选地，步骤1所述筛分过的磁粉和硅藻土为200-400目。

10、优选地，步骤2所述浓盐酸的浓度为20％-30％。

11、优选地，步骤2所述搅拌反应时间为10-30分钟。

12、优选地，步骤3所述pac中氧化铝含量为20-29％，且为喷雾法生产工艺生产的pac。

13、优选地，步骤4烘干温度为80-300℃，烘干时间为5-25min。

14、优选地，步骤4研磨筛分后的成品粒径为50-200目。

15、进一步地，步骤1投加磁粉目的是引入铁离子，溶于水后会形成大量的高电荷聚合阳离子,增加絮凝效果。

16、进一步地，步骤1筛网筛分目的是剔除杂质和难完全酸化的大颗粒物质。

17、进一步地，步骤2硅藻土酸改性目的是利用强酸的蚀刻作用增大其孔容与比表面积，改善硅藻土孔隙结构，提高其表面吸附性能。

18、进一地，步骤2缓慢投加浓盐酸目的是为了让硅土与浓盐酸均匀接触同时减轻硅藻土酸化过程中结团现象。

19、进一地，步骤3中使用喷雾法pac的目的是因为其适应水域宽，水解速度快，吸附能力强，形成矾花大，质密沉淀快，出水浊度低，脱水性能好等。

20、进一地，步骤4研磨、烘干是为了去除成品中的水分，避免其潮解影响使用效果。

21、步骤4中烘干工序采用烘干箱进行烘干处理，所述烘干箱上连通有投料口和下料口，所述烘干箱两侧面分别连通有进气管和排气管，所述烘干箱内设有往复丝杆轴，往复丝杆轴两端均设有与烘干箱侧壁套装的转筒。

22、优选地，所述转筒上设有连接架，连接架上设有与烘干箱内壁接触的u型刮条，所述连接架底端设有导向杆。

23、优选地，所述转筒顶端设有直齿条，所述往复丝杆轴上设有搅拌机构，所述转筒上设有外齿环。

24、优选地，所述搅拌机构包括与往复丝杆轴螺纹套装的横移座，横移座上活动套装有套环，套环两侧均设有搅拌轴，搅拌轴上设有与直齿条啮合匹配的从动齿轮b。

25、优选地，所述搅拌机构还包括与搅拌轴连接的叶片，所述搅拌轴端部设有安装架，安装架上开设有与u型刮条滑动套装的导向孔，所述安装架上还设有与导向杆接触的刮架。

26、优选地，所述烘干箱上设有转轴，转轴端部设有与外齿环啮合匹配的同步齿轮，所述转轴另一端设有位于烘干箱外侧的传动齿轮。

27、优选地，所述烘干箱上设有驱动往复丝杆轴转动的驱动电机，所述往复丝杆轴上设有棘轮棘爪组，棘轮棘爪组包括与往复丝杆轴端部连接的棘爪盘，所述烘干箱外侧转动连接有与棘爪盘套装的棘轮盘，棘轮盘外侧设有与传动齿轮啮合匹配的主动齿轮。

28、优选地，所述烘干箱内腔两侧均设有侧齿环，所述连接架上设有清侧机构。

29、优选地，所述清侧机构包括与连接架转动连接的往复螺杆，往复螺杆顶端设有与侧齿环啮合匹配的从动齿轮a，所述往复螺杆上螺纹套装有套装座，套装座上设有与u型刮条接触的侧刮板。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、1、本发明所提供的改性硅藻土复配型磁性絮凝剂应用于污水处理时，既能提高磁混凝的效果，又弥补磁混凝对重金属及小分子有机物去除率不足的影响，应用于蓝藻磁分离工艺时可增大密实藻华絮体矾花，提升藻华分离效率，同时该药剂无毒无害，制作工艺简单，处理成本低。

32、2、本发明中所使用的烘干箱通过往复丝杆轴的设置，利用往复丝杆轴、直齿条和搅拌机构之间的相互配合，能够叶片作用于烘干箱内部的带烘干物料，用以提升物料与热风之间的接触面积，使得物料的烘干效率得到了提升。

33、3、本发明中通过转筒的设置，利用驱动电机、棘轮棘爪组、转轴、传动齿轮和同步齿轮之间的相互配合，能够让连接架带动u型刮条作用于烘干箱的内壁，用以让u型刮条对烘干箱内壁上的物料附着物进行清理，避免物料发生附着堆积的问题。

34、4、本发明中通过棘轮棘爪组的设置，利用驱动电机的正反转模式控制，让往复丝杆轴能够进行独立的转动，也可以让往复丝杆轴与转筒进行同步不同速的转动，转筒的转动可以在需要对烘干箱内壁进行清理的时候运转，节省了能源的输出。

35、5、本发明中通过清侧机构的设置，利用清侧机构和侧齿环之间的相互配合，能够让侧刮板作用于u型刮条的侧端表面，用以让u型刮条表面不会有附着物的堆积影响u型刮条对于烘干箱内壁上附着物料的清理效率。

36、综上，本发明克服了现有技术的不足，利用搅动物料和混匀物料的同时进行附着物的清理两种模式，节省了动力的输出，使得物料不会在烘干阶段出现附着堆积的问题，具有较高的社会使用价值和应用前景。