CN105836813B - 一种聚合硫酸铁的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水处理剂制备领域，一种聚合硫酸铁的制备方法，酸性亚铁溶液在催化剂和辅助催化剂条件下，在氧化剂作用下生产制得聚合硫酸铁，所述辅助催化剂为尿素。有益效果：本申请中可以以酸洗废液为原料，实现了废弃物资源化利用，尿素氧化生成二氧化碳和氮气能够达到无残留、无排放的目的，符合绿色环保要求和我国循环经济发展要求，而且使用尿素为助催化剂大大提高了生产效率。

Description

一种聚合硫酸铁的制备方法
技术领域
本发明属于水处理剂制备领域，尤其涉及一种聚合硫酸铁的制备方法。
背景技术
目前普遍使用的无机混凝剂主要分为两大类：铝盐和铁盐。铝盐中以聚氯化铝、硫酸铝、氯化铝为主。而铁盐则以聚合硫酸铁为主。自上世纪六十年代开始，聚氯化铝以其独到的优势在市场中占据了一席之地，但是科技的进步，也使其曝露出一定的不足。聚合硫酸铁最早于二十世纪七十年代由日本首创，我国于二十世纪八十年代开发并投入工业化生产应用。尤其是2015年我国环保部公布“水十条”之后，聚合硫酸铁在污水处理中的应用得到了更充足的发展。
但是生产效率与成本是产品在市场竞争中占据有利地位的生命线。如何改变生产格局，如何提高生产效率、降低生产成本一直是拘束创新的核心问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在聚合硫酸铁生产效率不高的缺陷，提供一种聚合硫酸铁的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚合硫酸铁的制备方法，酸性亚铁溶液在催化剂和辅助催化剂条件下，在氧化剂作用下生产制得聚合硫酸铁，所述辅助催化剂为尿素。
作为优选，所述的酸性亚铁溶液可为酸洗废液。具体可选用钢管厂或拉管厂的酸洗废液为原料。
作为优选，所述酸洗废液中亚铁以Fe2+计质量分数为3～8％，酸以H2SO4计质量分数为2～6％。
进一步地，所述的酸洗废液使用前加入硫酸和七水硫酸亚铁进行配料，其中酸洗废液、98％硫酸和七水硫酸亚铁的质量比为(0.2～0.8):(0.02～0.05):(0.2～0.5)。
进一步地，所述的催化剂为亚硝酸钠或硝酸。
作为优选，将所述催化剂配置成质量分数为2‰～6‰的工作溶液，每吨成品使用2～6公斤所述工作溶液。
作为优选，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用2～5g。
进一步地，所述的氧化剂为氧气。
有益效果：本申请中可以以酸洗废液为原料，实现了废弃物资源化利用，尿素氧化生成二氧化碳和氮气能够达到无残留、无排放的目的，符合绿色环保要求和我国循环经济发展要求，而且使用尿素为助催化剂大大提高了生产效率。
具体实施方式
实施例1
在5L的实验釜中加入2.4kg酸洗废液(其中亚铁以Fe2+计质量分数为5％，酸以H2SO4计质量分数为5％)，然后加入0.12kg98％硫酸，1.48kg的钛白粉厂副产硫酸亚铁(七水硫酸亚铁)，加入催化剂亚硝酸钠工作溶液和辅助催化剂尿素，然后开启搅拌或循环泵，每隔五分钟取一次样PFS-1#，测定剩余的亚铁含量。其中将所述催化剂亚硝酸钠配置成质量分数为5‰的工作溶液，每吨成品使用3公斤所述工作溶液，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用2g。
实施例2
在5L的实验釜中加入2.4kg酸洗废液(其中亚铁以Fe2+计质量分数为3％，酸以H2SO4计质量分数为6％)，然后加入0.12kg98％硫酸，1.48kg的钛白粉厂副产硫酸亚铁(七水硫酸亚铁)，加入催化剂亚硝酸钠工作溶液和辅助催化剂尿素，然后开启搅拌或循环泵，每隔五分钟取一次样PFS-1#，测定剩余的亚铁含量。其中将所述催化剂亚硝酸钠配置成质量分数为2‰的工作溶液，每吨成品使用6公斤所述工作溶液，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用3g。
实施例3
在5L的实验釜中加入2.4kg酸洗废液(其中亚铁以Fe2+计质量分数为8％，酸以H2SO4计质量分数为2％)，然后加入0.15kg98％硫酸，0.6kg的钛白粉厂副产硫酸亚铁(七水硫酸亚铁)，加入催化剂亚硝酸钠工作溶液和辅助催化剂尿素，然后开启搅拌或循环泵，每隔五分钟取一次样PFS-1#，测定剩余的亚铁含量。其中将所述催化剂亚硝酸钠配置成质量分数为6‰的工作溶液，每吨成品使用2公斤所述工作溶液，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用5g。
对比例1
将实施例1中辅助催化剂尿素去除，其他同实施例1。
对比例2
将实施例1中辅助催化剂替换为等量的碘化钾，其他同实施例1。
表1为实施例及对比例不同工艺各时间段剩余的亚铁量
注：“-”表示反应结束不再取样。
表2为实施例及对比例制得的产品的指标
表3为实施例及对比例制得的产品的絮凝效果的数据
原水：温度18℃，pH：7.85，浊度：65.4NTU。混凝搅拌试验的GT值：32670，搅拌12分钟，沉淀5分钟。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种聚合硫酸铁的制备方法，其特征在于：酸性亚铁溶液在催化剂和辅助催化剂条件下，在氧化剂作用下生产制得聚合硫酸铁，所述辅助催化剂为尿素；所述的催化剂为亚硝酸钠或硝酸，将所述催化剂配制成质量分数为2‰～6‰的工作溶液，每吨成品使用2～6公斤所述工作溶液，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用2～5g，所述的氧化剂为氧气。
2.根据权利要求1所述的聚合硫酸铁的制备方法，其特征在于：所述的酸性亚铁溶液为酸洗废液。
3.根据权利要求2所述的聚合硫酸铁的制备方法，其特征在于：所述酸洗废液中亚铁以Fe2+计质量分数为3～8％，酸以H2SO4计质量分数为2～6％。
4.根据权利要求2或3所述的聚合硫酸铁的制备方法，其特征在于：所述的酸洗废液使用前加入硫酸和七水硫酸亚铁进行配料，其中酸洗废液、98％硫酸和七水硫酸亚铁的质量比为(0.2～0.8):(0.02～0.05):(0.2～0.5)。
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