CN115215378A - 一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，包括如下步骤：(1)以酸浸钾长石除铁试验中副产品硫酸亚铁为主要原料，加入一定质量的水对硫酸亚铁进行溶解。之后在搅拌下缓慢加入硫酸进行酸化，最后在前述的混合液中边搅拌边通入臭氧，形成均匀的液体，过滤、干燥得到硫酸铁产品；(2)称取一定量的硫酸铁、硫酸铝于定量水中进行溶解，用饱和碳酸钠溶液调节pH值，水浴下边搅拌边保温使其发生聚合反应，常温冷却、结晶，即得聚合硫酸铁铝固体产品。本发明具有工艺流程简单、操作控制容易、成本低廉、反应周期短等优点，其产品的絮凝性能优于现有工业产品，可广泛用于给水处理和污水处理。
Description
技术领域
本发明属于絮凝剂制备技术领域，具体涉及一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法。
背景技术
钾长石是一种重要的工业原料，而天然钾长石矿石中又普遍含较多的铁质，酸浸除铁是矿物除铁的一种较好方法，而硫酸除铁提纯钾长石又是比较新的课题。一种利用钛白粉废硫酸酸浸除铁提纯钾长石粉工艺试验研究中，酸浸后的滤液中含有大量的铁质，且游离硫酸的体积分数仍很大。采用合理的技术路线，可由滤液中提取氧化铁红、硫酸亚铁等产品，并使剩余的硫酸废液得以循环利用，从而降低生产成本。这些有效成分可以作为净水剂的生产原料，进而实现废物资源化，带来巨大的经济和社会效益，制备得到的净水剂适用于工业废水和生活污水除磷。
在以往的技术中，许多废弃物的利用得不到完善，由于消费水平迅速提高，“三废”排放量日益加大，公害事件日多，已成为严重的环境问题。近三十多年来，随着人类社会的发展，废弃物不断增加，资源不断减少，废弃物的资源化已经为人们所关注。在发达国家，这方面的研究和生产取得了明显的经济和环境效益。在我国，再生资源回收利用获得明显的经济和社会价值，再生资源回收利用现有一定经营规模，再生资源回收利用生产加工利用工艺水平全面提高。因此，探索如何最大化回收利用其酸浸钾长石得到的副产物硫酸亚铁制备净水剂聚合硫酸铁铝具有非常重要的环保及经济效益。
发明内容
针对上述内容中所记载的技术问题中的一种，本发明提供了一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法。本发明提供的制备方法充分利用了含铁滤液，具有工艺流程简单、操作控制容易、不需要特殊的设备、成本低廉、反应周期短等优点，其产品的絮凝性能优于现有工业产品，可广泛用于给水处理和污水处理。
本发明提供的用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法包括如下步骤：
(1)将50g质量的硫酸亚铁溶解于水中，搅拌并缓慢加入硫酸进行酸化，最后在前述的混合液中边搅拌边通入臭氧，形成均匀的液体，过滤、干燥得到硫酸铁产品，所述硫酸亚铁是钛白废酸浸钾长石提钾中的副产品。
(2)称取20g质量的硫酸铁，按照摩尔比Fe:Al＝2:5称取硫酸铝，加入定量水中溶解，用饱和碳酸钠溶液调节pH值，在水浴下边搅拌边保温使其发生聚合反应后，常温冷却、结晶，得到聚合硫酸铁铝固体产品。
具体的，本发明步骤1中所述所述硫酸浓度为75％。
具体的，本发明步骤1中所述混合液经硫酸酸化后的pH值为0.6～1.5。
具体的，本发明步骤2中饱和碳酸钠溶液调节后的pH值为3～3.5。
具体的，本发明步骤2中所述水浴温度为55～70℃。
具体的，本发明步骤2中所述聚合反应时间为2～2.5h。
通过实施本发明的技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：
(1)本发明制备过程工艺流程简单、操作控制容易、不需要特殊的设备、成本低廉、反应周期短，并使含铁滤液得到了充分利用。
(2)本发明利用钛白废酸浸钾长石中的副产物硫酸亚铁制备聚合硫酸铁铝，使废弃物得以综合利用，降低了生产成本，从而实现变废为宝，其产品的絮凝性能优于现有工业产品，可广泛用于给水处理和污水处理。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。
实施例1
本实施例使用钛白废酸浸钾长石提钾中的副产品硫酸亚铁制备了硫酸铁。
将50g质量的酸浸钾长石除铁试验中副产品硫酸亚铁置于烧杯中，然后加入一定质量的水对硫酸亚铁进行溶解。之后在搅拌下缓慢加入质量浓度75％的硫酸进行酸化，调节其PH值为0.6～1.5。最后在前述的混合液中边搅拌边通入臭氧，形成均匀的液体，过滤、干燥得到硫酸铁产品。
实施例2
本实施例使用硫酸铁制备了聚合硫酸铁铝，所用硫酸铁的制备方法参见实施例1。
称取20g质量的硫酸铁，按Fe/Al摩尔比为0.4称取24g硫酸铝，加入定量水中进行溶解，用饱和碳酸钠溶液调节pH值为3～3.5，在水浴温度为55～70℃下边搅拌边保温使其发生聚合反应，聚合反应时间为2～2.5h。常温冷却、结晶，得到聚合硫酸铁铝固体产品。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。
Claims (8)
1.一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将硫酸亚铁溶解于水中，搅拌并缓慢加入硫酸进行酸化，最后在前述的混合液中边搅拌边通入臭氧，形成均匀的液体，过滤、干燥得到硫酸铁产品，所述硫酸亚铁是钛白废酸浸钾长石提钾中的副产品；
(2)称取硫酸铁和硫酸铝，加入水中溶解，用饱和碳酸钠溶液调节pH值，在水浴下边搅拌边保温使其发生聚合反应后，常温冷却、结晶，得到聚合硫酸铁铝固体产品。
2.根据权利要求1所述的一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，步骤(1)加入硫酸亚铁质量为50g。
3.根据权利要求1所述的一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，步骤(2)加入硫酸铁质量为20g，按照摩尔比Fe:Al＝2:5称取硫酸铝。
4.根据权利要求1所述的一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，步骤(1)中所述硫酸浓度为75％。
5.根据权利要求1所述的一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合液经硫酸酸化后的pH值为0.6～1.5。
6.根据权利要求1所述的一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，步骤(2)中饱和碳酸钠溶液调节后的pH值为3～3.5。
7.根据权利要求1所述的一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，步骤(2)中所述水浴温度为55～70℃。
8.根据权利要求1所述的一种用酸浸取钾长石副产物制备聚合硫酸铁铝的方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚合反应时间为2～2.5h。
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