CN106809884B - 一种固体聚合硫酸铁的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水处理技术领域，一种固体聚合硫酸铁的生产方法，将硫酸亚铁脱除水份后与高锰酸钾混合，然后进回转窑中焙烧，得到硫酸铁氧粉，再将硫酸铁氧粉与硫酸溶液拌匀，并加入膨化剂，熟化后即得到固体聚合硫酸铁成品。本申请中在直接采用焙烧方法将硫酸亚铁中的二价铁转化为三价铁，且高锰酸钾在焙烧温度下分解产生氧气，不仅能够直接氧化硫酸亚铁中的二价铁，而且使得硫酸亚铁物料蓬松，有利于外界空气进入物料内部，有利于提高氧化速度，也避免了使用硝酸、双氧水进行氧化而造成的氮氧化物排放；另外，高锰酸钾分解产生的二氧化锰即可作为强氧化剂，又可在硫酸铁氧粉与硫酸溶液反应过程中作为催化剂，促进二价铁充分氧化及硫酸铁的聚合。

Description

一种固体聚合硫酸铁的生产方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种固体聚合硫酸铁的生产方法。
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，聚氯化铝一起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。目前国内的液体聚合硫酸铁的生产总量已经达到300万吨，但是大多数都集中在长三角和珠三角流域。如何使产品可以顺利普及西部地区，打开西部市场是一个重要环节。目前市场上大多数使用的都是成品液体聚合硫酸铁喷雾干燥的方式来生产固体聚合硫酸铁，但是这样会产生大量的酸雾吸收液，难以实现完全的物料平衡。
虽然专利CN94111095.8，公布了一种直接使用硫酸亚铁生产聚合硫酸铁的工艺，但是在过程中使用了大量的硝酸和双氧水等氧化剂，造成大量的氮氧化物排放；氧化剂属于严格管控的危险化学品，在生产工艺中也会带来大量的不安全因素，同时氧化反应速度较慢，增加了生产周期。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中生产聚合硫酸铁的工艺中造成大量氮氧化物排放的缺陷，本发明提供一种固体聚合硫酸铁的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的的技术方案为：一种固体聚合硫酸铁的生产方法，将硫酸亚铁脱除水份后与高锰酸钾混合，然后进回转窑中焙烧，得到硫酸铁氧粉，再将硫酸铁氧粉与硫酸溶液拌匀，并加入膨化剂，熟化后即得到固体聚合硫酸铁成品。
进一步地，脱除水份后的硫酸亚铁中的水份的质量分数＜1％。
作为优选，所述高锰酸钾与脱除水份后的所述硫酸亚铁质量比为1～5：100。
作为优选，所述的回转窑中焙烧温度为300～400℃，焙烧2～5h。
作为优选，所述的硫酸溶液浓度为20～35％，所述硫酸溶液与硫酸铁氧粉质量比为1.5～2:1。
进一步地，所述膨化剂为碳酸钙。具体可选用轻质碳酸钙和重质碳酸钙。
作为优选，所述膨化剂的用量为固体聚合硫酸铁质量的0.5％～1.5％。
作为优选，所述熟化时间为24～48h。
进一步地，为节省能源，所述硫酸亚铁脱除水份方法为将硫酸亚铁原料露天暴晒1天。
有益效果：本申请中在直接采用焙烧方法将硫酸亚铁中的二价铁转化为三价铁，且在焙烧过程中加入高锰酸钾，高锰酸钾在焙烧温度下分解产生氧气，不仅能够直接氧化硫酸亚铁中的二价铁，而且使得硫酸亚铁物料蓬松，有利于外界空气(氧气)进入物料内部，有利于硫酸亚铁快速、充分氧化，提高氧化速度，也避免了使用硝酸、双氧水进行氧化而造成的的氮氧化物排放；另外，高锰酸钾分解产生的二氧化锰即可作为强氧化剂，又可在硫酸铁氧粉与硫酸溶液反应过程中作为催化剂，促进二价铁充分氧化及硫酸铁的聚合。
具体实施方式
实施例1
称取500g七水硫酸亚铁，露天暴晒1天，测得其水分为0.6％，然后与高锰酸钾混合并置入鼓风回转窑中在300℃条件下，烘干5小时，使得其中二价铁转化为三价铁，检测固体粉末中的亚铁含量为0.1％，其中高锰酸钾与脱水后硫酸亚铁质量比为1:100，然后配置30％的硫酸溶液，按照液固质量比1.8:1，进行混合后，加入固体聚合硫酸铁理论产出质量1％的重质碳酸钙，熟化40小时，得到固体聚合硫酸铁PFS1#。
实施例2
称取500g七水硫酸亚铁，露天暴晒1天，测得其水分为0.6％，然后与高锰酸钾混合并置入鼓风回转窑中在350℃条件下，烘干3小时，使得其中二价铁转化为三价铁，检测固体粉末中的亚铁含量为0.08％，其中高锰酸钾与脱水后硫酸亚铁质量比为3:100，然后配置20％的硫酸溶液，按照液固质量比1.5:1，进行混合后，加入固体聚合硫酸铁理论产出质量0.5％的重质碳酸钙，熟化48小时，得到固体聚合硫酸铁PFS2#。
实施例3
称取500g七水硫酸亚铁，露天暴晒1天，测得其水分为0.6％，然后与高锰酸钾混合并置入鼓风回转窑中在400℃条件下，烘干2小时，使得其中二价铁转化为三价铁，检测固体粉末中的亚铁含量为0.09％，其中高锰酸钾与脱水后硫酸亚铁质量比为5:100，然后配置35％的硫酸溶液，按照液固质量比2:1，进行混合后，加入固体聚合硫酸铁理论产出质量1.5％的重质碳酸钙，熟化24小时，得到固体聚合硫酸铁PFS3#。
对比例1
将实施例1中加入的高锰酸钾去除，直接将脱除水分的硫酸亚铁置入鼓风回转窑，烘干12h，检测固体粉末中的亚铁含量为2％，其它步骤同实施例1。
所的品的各项指标如下表所示：

Claims (8)

1.一种固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：将硫酸亚铁脱除水份后与高锰酸钾混合，然后进回转窑中焙烧，得到硫酸铁氧粉，再将硫酸铁氧粉与硫酸溶液拌匀，并加入膨化剂，所述膨化剂为碳酸钙，熟化后即得到固体聚合硫酸铁成品。
2.根据权利要求1所述的固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：脱除水份后的硫酸亚铁中的水份的质量分数＜1％。
3.根据权利要求1或2所述的固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：所述高锰酸钾与脱除水份后的所述硫酸亚铁质量比为1～5：100。
4.根据权利要求1所述的固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：所述的回转窑中焙烧温度为300～400℃，焙烧2～5h。
5.根据权利要求1所述的固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：所述的硫酸溶液浓度为20～35％，所述硫酸溶液与硫酸铁氧粉质量比为1.5～2:1。
6.根据权利要求1所述的固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：所述膨化剂的用量为固体聚合硫酸铁质量的0.5％～1.5％。
7.根据权利要求1所述的固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：所述熟化时间为24～48h。
8.根据权利要求1所述的固体聚合硫酸铁的生产方法，其特征在于：所述硫酸亚铁脱除水份方法为将硫酸亚铁原料露天暴晒1天。
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