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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
綠色水處理劑氫氧化鎂制備
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
氫氧化鎂稱(chēng)為“環(huán)境友好型”綠色安全水處理劑，作為新興處理劑有很多優(yōu)點(diǎn)。本作品針對(duì)天然氫氧化鎂作為水處理劑的現(xiàn)有缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套工藝簡(jiǎn)潔、成本低廉的氫氧化鎂制備方法。制得了粒徑較小，產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定、不發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象且產(chǎn)品收率達(dá)到90%以上的產(chǎn)品。用于印染廢水、含鎳重金屬?gòu)U水處理效果良好。本設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)單、原料易得，解決了現(xiàn)有氫氧化鎂制備過(guò)程中能耗高，純度低，水處理效果不好等缺點(diǎn)，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
詳細(xì)介紹：
氫氧化鎂又稱(chēng)為“環(huán)境友好型”綠色安全廢水處理劑，作為新興水處理劑具有緩沖性好、活性大、吸附能力強(qiáng)、腐蝕性小、操作簡(jiǎn)單、安全、無(wú)毒、無(wú)害等特點(diǎn)，取代傳統(tǒng)水處理劑已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。本作品針對(duì)天然氫氧化鎂的顆粒較粗，粒度分布寬，雜質(zhì)含量高，絮凝效果差等現(xiàn)有缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套工藝簡(jiǎn)潔、成本相對(duì)低廉的氫氧化鎂制備方法。制得了粒徑較小，產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定、不發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象的氫氧化鎂，產(chǎn)品收率達(dá)到90%以上。用于印染廢水處理脫色率高于90%，用于含鎳重金屬?gòu)U水處理去除率達(dá)98%。本設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)單、原料易得，解決了現(xiàn)有應(yīng)用天然水鎂石和鹵水法制備的氫氧化鎂在制備過(guò)程中能耗高，純度低，粒徑范圍大，在水處理方面效果不好等缺點(diǎn)，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

作品圖片

  • 綠色水處理劑氫氧化鎂制備
  • 綠色水處理劑氫氧化鎂制備

作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

氫氧化鎂作為“環(huán)境友好型”水處理劑在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用于對(duì)酸性廢水、印染廢水等污水的處理。環(huán)保級(jí)氫氧化鎂較之普通天然氫氧化鎂具有比表面積大、吸附活性強(qiáng)等特點(diǎn)，在廢水處理中能夠取得更好的效果?，F(xiàn)有工藝中應(yīng)用天然水鎂石和鹵水法制備氫氧化鎂存在能耗高，所得產(chǎn)品純度低，粒徑范圍大，在水處理方面效果不好等缺點(diǎn)。作品旨在設(shè)計(jì)綠色水處理劑氫氧化鎂制備新方案。 利用輕質(zhì)氧化鎂一步水合法，通過(guò)單因素試驗(yàn)尋找最適宜反應(yīng)條件，以及合適的添加劑、分散劑制備出粒徑為7000—9000目；水合產(chǎn)物穩(wěn)定，不發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象；MgO水化率大于90%；印染廢水脫色率大于90%；用于含鎳重金屬?gòu)U水處理去除率達(dá)98%的環(huán)保級(jí)氫氧化鎂。并將所得產(chǎn)品用于處理含鎳等重金屬?gòu)U水及印染廢水，觀察效果。繼續(xù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定影響廢水處理效果的最佳反應(yīng)條件（如：分析投加量、靜置時(shí)間等）。 采用氧化鎂一步水合工藝，在合適的反應(yīng)條件及添加劑下制得氫氧化鎂，具有工藝簡(jiǎn)單、原料易得等優(yōu)點(diǎn)。氧化鎂一步水化生成氫氧化鎂實(shí)質(zhì)上包含著 與 結(jié)合的過(guò)程，新產(chǎn)生的氫氧化鎂微晶由于非常小，表面能很大，有團(tuán)聚在一起的趨勢(shì)，加入適量的分散劑能有效地控制團(tuán)聚，且可以阻止水和其它離子在膠粒上的吸附。本設(shè)計(jì)最主要考察堿、鎂鹽以及分散劑對(duì)氫氧化鎂粒徑和形貌的影響。通過(guò)單因素試驗(yàn)，找出能夠制得分散度高、粒度小、形貌好的氫氧化鎂的最佳反應(yīng)條件。

科學(xué)性、先進(jìn)性

1.設(shè)計(jì)采用MgO一步水合法，具有工藝簡(jiǎn)單、原料易得等優(yōu)點(diǎn)，并解決了現(xiàn)有應(yīng)用天然水鎂石和鹵水法制備氫氧能耗高，所得氫氧化鎂純度低，粒徑范圍大，水處理效果差，利用率低等缺點(diǎn)。 2.我國(guó)擁有大量鎂資源，菱鎂礦資源居世界之首。故應(yīng)用此法生產(chǎn)水處理劑較現(xiàn)有活性炭、硫酸亞鐵等水處理劑具有成本低，取材方便等優(yōu)點(diǎn)。 3.常規(guī)印染廢水處理有化學(xué)混凝法、生化法、電化學(xué)凝聚法和活性炭法等方法。近年來(lái)新發(fā)展的活性炭吸附、特種樹(shù)脂吸附雖然對(duì)可溶性染料廢水具有相當(dāng)好的處理效果，但在投資、能耗、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的對(duì)鎂鹽法的研究表明:氫氧化鎂對(duì)大多數(shù)陰離子染料，脫色效果良好，脫色率達(dá)98%以上，且對(duì)高濃度反應(yīng)染料廢水處理效果明顯優(yōu)于等量硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵。 4.氫氧化鎂比表面積大，吸附力強(qiáng)，易從各種不同的工業(yè)廢液中吸附并除去對(duì)環(huán)境造成危害的重金屬離子，其處理效果優(yōu)于現(xiàn)有多數(shù)絮凝劑。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

暫無(wú)

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專(zhuān)利申請(qǐng)權(quán)轉(zhuǎn)讓或?qū)＠D(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

實(shí)物、產(chǎn)品、圖片、樣品

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

作品以原料易得的輕質(zhì)氧化鎂為原料生產(chǎn)綠色水處理劑氫氧化鎂，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)；且產(chǎn)品純度高，粒徑范圍小，水處理效果優(yōu)異，與現(xiàn)有水處理劑相比性?xún)r(jià)比高，具有較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；制備工藝中確定了特殊的堿化劑和分散劑在現(xiàn)有文獻(xiàn)中鮮有報(bào)道；氫氧化鎂生產(chǎn)成本低廉，按照現(xiàn)有生產(chǎn)工藝成本進(jìn)行核算，生產(chǎn)成本約6000元/噸，按照年生產(chǎn)100噸計(jì)算，價(jià)格8000元計(jì)算，年產(chǎn)值可達(dá)80萬(wàn)元人民幣，利潤(rùn)20萬(wàn)元。

同類(lèi)課題研究水平概述

美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家近年來(lái)已經(jīng)開(kāi)始采用氫氧化鎂替代石灰、燒堿、純堿等廢水處理劑，用于工業(yè)和生活中的酸性廢水的處理。對(duì)于一些堿性廢水則采用鎂鹽（氯化鎂、硫酸鎂）形成氫氧化鎂沉淀進(jìn)行處理。同時(shí)，歐美等國(guó)還將氫氧化鎂和鎂鹽應(yīng)用于對(duì)工業(yè)及生活廢水中重金屬離子、磷、氮等物質(zhì)的脫出。應(yīng)用鎂鹽處理印染化工廢水中的染料和色素及紙漿廢液中腐植酸類(lèi)有色物質(zhì)等也有較好的報(bào)道結(jié)果。此外，日本等國(guó)還將氫氧化鎂用于煙氣脫硫等領(lǐng)域。目前世界各國(guó)氫氧化鎂消耗量逐年增加，美日兩國(guó)合計(jì)生產(chǎn)96萬(wàn)噸/年。 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了鎂鹽法的研究，秦蓁等人的研究表明鎂鹽對(duì)大多數(shù)陰離子染料，脫色效果良好，最佳pH值為11.5；趙宜江等人采用氫氧化鎂對(duì)直接灰印染工業(yè)廢水進(jìn)行脫色處理，結(jié)果表明，氫氧化鎂具有良好的脫色效果；郭起海研究氫氧化鈣和鎂鹽處理染料廢水具有協(xié)同效應(yīng)，氫氧化鎂對(duì)高濃度反應(yīng)染料廢水的處理效果優(yōu)于等量的硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵。 鄭榮光分別報(bào)道了用氫氧化鎂處理實(shí)驗(yàn)室模擬酸性含鉛廢水和含鉻廢水，研究表明，氫氧化鎂在中和廢水中酸的同時(shí)，可以使鉛、鉻（Ⅲ）離子形成沉淀，并通過(guò)氫氧化鎂的吸附作用進(jìn)一步去除廢水中的鉛、鉻（Ⅲ）。 目前氫氧化鎂粉的制備體通常采用鎂鹽與堿反應(yīng)或者對(duì)水鎂石粉碎加工，如林慧博等人以氯化鎂與氫氧化鈉為原料，通過(guò)水熱法合成了納米級(jí)、片狀、粒度均勻的氫氧化鎂，同時(shí)研究了反應(yīng)溫度、時(shí)間、反應(yīng)物濃度和物料配比等因素對(duì)氫氧化鎂粒徑、形貌的影響；李益成用硫酸鎂與氫氧化鈉反應(yīng)得到平均粒徑為100nm的氫氧化鎂超細(xì)粉體；王志強(qiáng)等人在水--乙醇體系下以工業(yè)氯化鎂和氨水為前驅(qū)體，制備出100nm～200nm的氫氧化鎂粉體，并研究了水和乙醇的比例對(duì)氫氧化鎂粒度、形貌的影響；吳會(huì)軍等人以氯化鎂與氫氧化鈉為原料，通過(guò)水熱處理制得高純微細(xì)氫氧化鎂等。
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