CN108483597B - 一种制备固体聚合硫酸铁的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制备固体聚合硫酸铁的方法，本发明属于水处理领域，本发明采取以下技术方案，采用七水硫酸亚铁、氯酸钠和浓硫酸等进行反应制得聚合硫酸铁液体，然后通过加入粘度为200～10000Pa•s聚环氧氯丙烷二甲胺和白水泥后进行陈置固化，得到聚合硫酸铁固体。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：（1）与现有固体聚合硫酸铁的生产工艺相比，本发明不需要干燥和加热设备，节约1/3的生产成本；（2）本发明所得到的产品与其它方法生产的聚合硫酸铁和聚合氯化铝相比，所形成的矾花更大、沉降快；（3）本发明所得产品具有脱色效果好、总磷和COD去除率高、对水体pH影响小等特点。

Description

一种制备固体聚合硫酸铁的方法
技术领域
本发明属于水处理领域，具体为一种制备固体聚合硫酸铁的方法。
背景技术
目前，无机高分子混凝剂聚合硫酸铁和聚合氯化铝广泛应用于各种工业污水、生活污水及饮用水的处理，特别是聚合硫酸铁由于它具有适用pH范围宽、矾花大、絮体密实、沉降快和价格便宜等优点，在国内污水处理领域应用的最广泛。但是市场上通用的聚合硫酸铁为液体，它存在产品运输成本高、储存不方便和产品对设备的腐蚀性强等问题。如果采用液体聚合硫酸铁通过干燥方式制备固体，又对设备要求高、能耗大。
除此之外，目前生产固体聚合硫酸铁的工艺主要是先生产液体的聚合硫酸铁（该过程需要加热反应釜），然后用喷雾干燥设备对液体聚合硫酸铁进行干燥。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种制备聚合硫酸铁的新方法。
本发明采取以下技术方案：一种制备固体聚合硫酸铁的新方法，其特征包括以下步骤：（1）准确称取80～240份重量的钛白粉生产副产物七水硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）于500ml的三颈瓶中，启动磁力搅拌器，然后依次加入50～120份重量的自来水、10～65份重量质量浓度98％的浓硫酸；（2）在搅拌的条件下加入4～26份重量氧化剂氯酸钠，继续搅拌反应20～60分钟，然后冷却至室温；（3）分别加入0.5～2.5份重量粘度为200～10000Pa•s聚环氧氯丙烷二甲胺和0.05～1.2份重量的白水泥，室温搅拌反应10～30分钟，然后陈置自然固化一段时间，一般来说，陈置固话变成固体的时间约为为10~20天，最后粉碎得到黄色的聚合硫酸铁固体。
本案在制备固体聚合硫酸铁过程中，加入了聚环氧氯丙烷二甲胺，聚环氧氯丙烷二甲胺是一种高正电荷的有机高分子聚合物，可以使聚铁水解形成的矾花更大、更密实，所以沉降更快，同时由于它还可以与有色废水中的有色基团发生化学反应，形成无色的物质，所以脱色效果比只有吸附脱色作用的聚铁和聚铝好；另外，由于它带高正电荷，可以和废水中的带负电荷胶体污染物发生电中和反应，从而形成不溶于水的絮体，达到降低COD的效果，所以除COD效果比聚铁和聚铝好；
本案在制备过程中，加入了白水泥，白水泥含有钙离子和镁离子，能和铁离子一样与磷酸根形成沉淀，所以除总磷效果好。
因为同时加入了上述两种固化剂（聚环氧氯丙烷二甲胺和白水泥），导致使用本药剂除污染物时加药量更加少，所以对水体pH的影响小。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：（1）与现有固体聚合硫酸铁的生产工艺相比，本发明不需要干燥和加热设备，节约1/3的生产成本；（2）本发明所得到的产品与其它方法生产的聚合硫酸铁和聚合氯化铝相比，所形成的矾花更大、沉降快；（3）本发明所得产品具有脱色效果好、总磷和COD去除率高、对水体pH影响小等特点。
具体实施方式
实施例1
①聚合硫酸铁液体的制备，准确称取钛白粉生产的副产物七水硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）100g于500ml的三颈瓶中，启动磁力搅拌器，然后依次加入自来水52g、98%浓硫酸9.34g；在搅拌的条件下加入氯酸钠5.43g，保持反应的条件，反应30分钟；然后冷却至室温，过滤得到深棕色的聚合硫酸铁液体；
②固体聚合硫酸铁的制备，称取反应①液体100g于200ml的烧杯中，在搅拌的条件下，分别加入粘度为200～10000Pa•s聚环氧氯丙烷二甲胺2.1g和白水泥0.15g，室温搅拌反应10分钟，然后陈置自然固化一段时间，固体粉碎得到黄色的聚合硫酸铁固体。
实施例2
一种制备固体聚合硫酸铁的方法，包括如下的步骤：
（1）称取200重量份的七水硫酸亚铁于容器内，磁力搅拌器搅拌状态下依次加入120重量份的自来水、20重量份质量浓度98％的浓硫酸；
（2）继续搅拌，然后加入10重量份氯酸钠，搅拌反应50分钟，然后冷却至室温；
（3）分别加入2.3重量份粘度为200～10000Pa•s聚环氧氯丙烷二甲胺和1份重量的白水泥，室温搅拌反应25分钟，然后陈置自然固化18天，将得到的固体粉碎得到黄色的聚合硫酸铁固体。

Claims (3)

1.一种制备固体聚合硫酸铁的方法，其特征在于，所述的方法包括如下的步骤：
（1）称取80～240重量份的七水硫酸亚铁于容器内，搅拌状态下依次加入50～120重量份的自来水、10～65重量份质量浓度98％的浓硫酸；
（2）在搅拌的条件下加入4～26重量份氯酸钠，继续搅拌反应20～60分钟，然后冷却至室温；
（3）分别加入0.5～2.5重量份粘度为200～10000Pa•s聚环氧氯丙烷二甲胺和0.05～1.2份重量的白水泥，室温搅拌反应10～30分钟，然后陈置自然固化，固体粉碎得到黄色的聚合硫酸铁固体。
2.如权利要求1所述的制备固体聚合硫酸铁的方法，其特征在于，所述的搅拌采用磁力搅拌器。
3.如权利要求1所述的制备固体聚合硫酸铁的方法，其特征在于，所述的固化转移至固化池中进行。
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