苏州高岭土尾矿的资源化利用及其应用研究

摘要

随着苏州高岭土矿产资源的不断开发利用，每年产生数万吨的尾矿，被大量堆砌，不仅侵占土地，污染环境，危及人类的健康，而且造成了资源的严重浪费。因此，苏州高岭土尾矿的资源化利用是解决环境污染，实现循环经济的基本途径。
　　本研究结合苏州高岭土尾矿中含有较高的氧化铝和二氧化硅，且伴随一定量的铁，整体品质较好的特点，以其为主要材料来制备无机新型高分子絮凝剂—聚合氯化铝铁（PAFC)和纯净白炭黑，研究结果表明，在苏州高岭土尾矿资源化的利用过程中，不仅仅达到变废为宝的目的，而且为高岭土行业健康、可持续发展提供了新的平台。本文是在大量的参考文献及前人的研究基础上，对苏州高岭土尾矿的资源化进行系统的研究，通过研究得出以下结论：
　　（1）使用正交实验及单因素变量法来获得制备聚合氯化铝铁最佳参数：高岭土尾矿的最佳煅烧温度为650℃，煅烧时间2 h，酸浸2 h，浸出温度85℃，固液比为1:3，熟化温度55℃，熟化时间10 h，碱化剂氧化钙的用量为2.0克/100毫升，采用喷雾干燥的方式，控制温度在80℃，从而研制出高效的絮凝剂(PAFC)。
　　（2）对所制备的聚合氯化铝铁（固体）铝含量、盐基度等基本参数进行了系列检测，得到铝含量24.5％，盐基度为60.3%，在pH=5时，聚合氯化铝铁的Zeta电位达到46.3 mv。
　　（3）河水、造纸废水、印染废水，以自制的聚合氯化铝铁处理，以COD除去率为主要指标，考虑水温、絮凝剂添加量、pH值、水力条件等因素，分别得出造纸废水、印染废水的COD去除率达到90%以上，而且形成的矾花大而密实，沉降速度快。
　　（4）利用制备聚合氯化铝铁的废渣，采用酸浸法制备出符合国家标准的白炭黑，比表面积达到350 m2/g，并以添加剂的形式应用到树脂网制备中，自制的树脂网与市售的石棉网相比，无论在耐腐蚀性还是导热性能都要比石棉网优异，是石棉网的良好替代品。

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第一章 绪论

1.1 尾矿堆砌的危害

1.2 尾矿综合利用的必要性及意义

1.3 高岭土资源的开发利用概况

1.4国内外高岭土尾矿的利用研究

1.5 课题的研究内容及意义

第二章聚合氯化铝铁（PAFC)的制备

2.1 苏州高岭土尾矿中铝铁溶出率的选择

2.2 聚合过程的选择

2.3 聚合氯化铝铁的干燥

2.4 聚合氯化铝铁（PAFC)性能的研究

第三章聚合氯化铝铁絮凝性能的研究

3.1 影响絮凝的因素

3.2 实验材料及方法

3.3实验结果与讨论

3.4 PAFC处理造纸废水的处理研究

3.5 PAFC对印染废水的处理

3.6聚合机理

3.7 结 论

第四章 苏州高岭土尾矿的酸浸液废渣制备白炭黑及其应用

4.1 实验材料及试剂

4.2实验部分

4.3 实验结果与讨论

4.4 白炭黑的质检与表征

4.5 白炭黑的应用研究

第五章 结论

参考文献

致谢

作者简历