CN101774650B - 利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，旨在对目前常用净水剂存在的缺点和解决钛白粉厂废酸污染问题，提供一种净水剂的生产方法。包括如下工艺，在反应池内放入母液水，加入MgO含量≥85％的菱苦土，用搅拌器混合，采用波美比重计测量混合液比重的方法控制菱苦土的加入量，采用检测混合液的pH值的方法控制废硫酸的加入量，将反应温度控制在不超过95℃，在反应进行1.5～2.5小时之后，将反应后的混合液用压滤机压滤，滤液用泵输送经过冷却槽初步冷却后到达冷却罐中，通过搅拌使滤液进一步冷却降温，待温度降到10～30℃便可放料，然后将冷却降温后的滤液放到结晶池中自然结晶析出，析出物经烘干后即可得到颗粒状产品。
Description
技术领域
本发明属水处理剂技术领域，具体涉及一种利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法。
背景技术
目前常用的净水剂有硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁等，这些净水剂在某些方面还存在一些缺点，如：对重金属离子、SS、COD、BOD等脱除效果较差；化学性能不稳定，不适合长期存放；尤其是对色度的脱除效果不如意。中国专利文件CN1035473C介绍的一种固体形聚合硫酸铁的生产方法(专利号94111095.8)，其产品是一种高效污水净化剂，可净化生活饮用水、处理工业污水、城市废水等。但是，其设备和工艺都较复杂，对重度污水的处理无优势效果，而且使用的原材料中有硝酸，在生产过程中造成新的污染，如果是将产生的有害气体回收利用，又额外增加了设备投资，提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术的不足而提出一种利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其产品是一种新的水处理剂。
一种利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，采用如下工艺步骤：
在备有搅拌器的反应池内放入母液水，有控制的加入MgO含量≥85％的菱苦土，同时用搅拌器搅拌混合，混合液的比重在1.30～1.38(波美比重计密度)之间即停止加菱苦土，然后有控制的向反应池中加入硫酸法钛白生产过程中产生的废硫酸，混合液的PH值在3.5～4.0即停止加废硫酸，继续搅拌，将反应温度控制在不超过95℃，在反应进行1.5～2.5小时之后，反应后的混合液的PH值控制在4.5～5.2，比重控制在1.30～1.50(波美比重计密度)之间；
将反应后的混合液用压滤机压滤，滤液用泵输送经过冷却槽初步冷却后到达备有搅拌器的冷却罐中，通过搅拌使滤液进一步冷却降温，冷却时间8～12小时，待温度降到10～30℃便可放料；
将冷却降温后的滤液放到中下部铺有纱网的结晶池中，使其自然结晶析出，析出物经烘干后即可得到颗粒状产品。
结晶后的滤液排放到母液池中以备生产中循环使用。
所述搅拌器的搅拌速度为40～80转/分。
所述结晶池和反应池是经过防腐处理的水泥池或耐腐蚀金属容器。
所述的冷却槽采用PPR塑料板制作而成，冷却槽内布置有用PPR塑料管制作的换热管。
所述的冷却罐罐体采用耐腐蚀金属材料制作，冷却罐内采用PPR塑料管换热，换热管沿冷却罐的内壁螺旋布置。
所述换热管内流动的介质是自来水或井水。
采用本发明的方法所生产出的产品是一种复合净水剂，其有效成分为：硫酸镁(约75％)、硫酸亚铁(约18％)和少量的硫酸钙、硅酸盐、钛的化合物等。其中镉、铬、汞、砷、铅等含量全部符合国家标准GB14591-2006《水处理剂聚合硫酸铁》的要求。
本发明的有益效果是：
1.本发明的工艺过程简单，设备投资少，生产成本低，用波美比重计测量混合液比重的方法来控制菱苦土的加入量，用检测混合液的PH值的方法来控制废硫酸的加入量，简便易行，用冷却槽和冷却罐对滤液进行冷却降温，设备简单实用，节能降耗。
2.产品化学性能稳定，可长期存放，使用方便。
3.硫酸法钛白粉生产厂家第一次水洗产生的废硫酸，其硫酸含量通常在17～22％，满足本产品生产的需要，废硫酸中的硫酸亚铁及其它少量成分TiOSO4(1～2％)、Al2(SO4)3(1.5～2.5％)均成为本产品的有效成分，既充分利用了废硫酸，又解决了环境污染问题。
4.生产过程中无任何有害气体排出；少量的废液作为母液全部回收循环使用；压滤挤出的少量固体物主要是泥砂和10％左右的硫酸镁、4％左右的硫酸亚铁，此部分固体物用石灰中合后便可作为底肥使用。
5.本产品是结晶析出的颗粒，易溶于水，作为水处理剂使用，操作使用简单方便，可降低使用成本。
6.本产品絮凝速度快，沉淀物不上浮，对重金属离子、SS、COD、BOD、色度去除率高，对造纸、印染、造漆、食品、冶金、机械加工、制革、化工等工业污水和城市废水处理效果优于目前国内常用的净水剂产品。
7.本产品作为净水剂使用不会产生新的污染。
具体实施方式
实施例1 反应池的直径3米，高3米，反应池内放入母液水4.8m3(无母液水时用自来水)，搅拌器搅拌速度为40～80转/分，边加入菱苦土边用波美比重计测量混合液的比重，当加入含MgO为85％的菱苦土约1吨时，此时混合液的比重约为1.30～1.38(波美比重计密度)，即用控制混合液比重的方法来控制菱苦土的加入量，然后逐步向反应池中加入硫酸法钛白生产过程中产生的废硫酸(含硫酸17～22％)，到混合液的PH值在3.5～4.0时停止加废硫酸，继续搅拌，将反应温度控制在不超过95℃，以避免产生混合液沸腾，待反应经过1.5个小时后，混合液的PH值上升到4.5～5，此时混合液的比重在1.30～1.50(波美比重计密度)之间，温度为90℃左右。
将反应后的混合液用板框压滤机压滤，用泵将此滤液通过冷却槽初步冷却后输送到冷却罐，用搅拌器搅拌使滤液进一步冷却降温，搅拌速度40～80转/分，冷却时间10小时，当温度降到10℃时开始放料。
将冷却降温后的滤液放到中下部铺有纱网的结晶池中，使其自然结晶析出，结晶后的滤液排放到母液池中以备生产中循环使用，结晶析出物经烘干后即可获得4.0～4.2吨颗粒状的硫酸亚铁镁。冷却槽采用PPR塑料板制作而成，尺寸可视生产规模确定，槽内设有2～3道PPR换热管。换热管的材料采用PPR管的目的是在换热管的周围不易析出结晶物而影响热交换的效率。冷却罐也是采用PPR管换热，沿冷却罐的内壁螺旋布置，间距一般在10～25cm。结晶池和反应池一样，都是经过防腐处理的水泥池或耐腐蚀金属容器。换热管内流动的介质可以采用井水也可以采用自来水。
实例2 反应池的直径3米，高3米。反应池内放入母液水5m3，搅拌速度为50～70转/分。逐渐加入MgO含量为90％的菱苦土，当混合液的比重为1.34～1.38(波美比重计密度)时，菱苦土的加入量达到约1吨，此时即可停止加菱苦土，然后间歇式的向反应池中加入含硫酸20％左右的废硫酸，将反应温度控制在不超过95℃，到混合液的PH值在3.5～3.8时停止加废硫酸。待反应2.5小时后，混合液的PH值上升到4.7～5.2，此时混合液的比重约1.40～1.45(波美比重计密度)，温度为90℃左右。反应后的混合液用板框压滤机压滤，将此滤液通过冷却槽输送到冷却罐，冷却罐的搅拌速度控制在70转/分，冷却时间大约8～12小时，当温度降到26℃时开始放料。此后的工艺过程与实施例1的叙述相同，最终可获得4.2～4.4吨的硫酸亚铁镁。
Claims (7)
1.一种利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其特征是采用如下工艺步骤：
在备有搅拌器的反应池内放入母液水，有控制的加入MgO含量≥85％的菱苦土，同时用搅拌器搅拌混合，混合液的波美比重计密度在1.30～1.38之间即停止加菱苦土，然后有控制的向反应池中加入硫酸法钛白生产过程中产生的废硫酸，混合液的pH值在3.5～4.0即停止加废硫酸，继续搅拌，将反应温度控制在不超过95℃，在反应进行1.5～2.5小时之后，反应后的混合液的pH值控制在4.5～5.2，波美比重计密度控制在1.30～1.50之间：
将反应后的混合液用压滤机压滤，滤液用泵输送经过冷却槽初步冷却后到达备有搅拌器的冷却罐中，通过搅拌使滤液进一步冷却降温，冷却时间8～12小时，待温度降到10～30℃便可放料：
将冷却降温后的滤液放到中下部铺有纱网的结晶池中，使其自然结晶析出，析出物经烘干后即可得到颗粒状产品。
2.根据权利要求1所述的利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其特征是：结晶后的滤液排放到母液池中以备生产中循环使用。
3.根据权利要求1所述的利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其特征是：所述搅拌器的搅拌速度为40～80转/分。
4.根据权利要求1所述的利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其特征是：所述结晶池和反应池是经过防腐处理的水泥池或耐腐蚀金属容器。
5.根据权利要求1所述的利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其特征是：所述的冷却槽采用PPR塑料板制作而成，冷却槽内布置有用PPR塑料管制作的换热管。
6.根据权利要求1所述的利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其特征是：所述的冷却罐罐体采用耐腐蚀金属材料制作，冷却罐内采用PPR塑料管换热，换热管沿冷却罐的内壁螺旋布置。
7.根据权利要求5或6所述的利用硫酸法钛白废酸生产高效净水剂硫酸亚铁镁的方法，其特征是：所述换热管内流动的介质是自来水或井水。
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