CN1233561C - 部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法 - Google Patents
部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1233561C CN1233561C CN 02147656 CN02147656A CN1233561C CN 1233561 C CN1233561 C CN 1233561C CN 02147656 CN02147656 CN 02147656 CN 02147656 A CN02147656 A CN 02147656A CN 1233561 C CN1233561 C CN 1233561C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pfs
- iron
- reaction
- pickling liquor
- green vitriol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明是以含三价铁废渣为原料制备聚合硫酸铁(PFS)的工艺,将含三价铁矿石或者废渣用硫酸溶解得到的酸浸液中加入FeSO4调节盐基度,使用氯酸盐、双氧水或者硝酸强氧化剂氧化Fe2+即部分氧化法制备聚合硫酸铁。它减少了氧化剂用量,降低了生产成本;利用FeSO4调整PFS盐基度,保证了产品质量;所制得液体PFS铁含量高达14%以上,易蒸发浓缩、干燥得到固体PFS;用本发明生产的聚合硫酸铁用于处理生活废水及重金属废水效果好。
Description
技术领域:
本发明是以含三价铁废渣为原料制备聚合硫酸铁(PFS)的工艺。
背景技术:
作为无机净水剂的聚铁,由于制备聚合硫酸铁PFS是采用绿矾为原料,将Fe2+转化为Fe3+,而Fe3+完全来源于亚铁,采用氯酸盐或双氧水氧化所消耗的氧化剂的量大,从而增加了生产成本;虽然利用含三价铁的矿石或废渣制备聚合硫酸铁PFS可以减少氧化剂的用量,但是存在质量差,生产中聚合硫酸铁PFS盐基度难以控制的问题。
发明内容:
本发明的目的在于克服上述缺点,而提供一种反应速度快、产品质量好、无污染、成本低的制备聚合硫酸铁的方法。
本发明的技术方案是:
首先将含三价铁的硫铁矿烧渣或者矿石、钢渣与30~60%的硫酸在低于130℃条件下反应0.5~5小时,其反应液过滤得到酸浸液;
然后,在酸浸液中加入铁皮或者铁屑,在低于110℃的条件下反应至溶液中Fe3+被完全还原后,经过滤,冷却结晶得到绿矾;
接着在酸浸液体中加入绿矾(FeSO4·7H2O),同时在反应温度≥40℃条件下加入氯酸钠或氯酸钾或双氧水或硝酸,待溶液中Fe2+完全氧化得到棕红色液体PFS;
再将液体PFS蒸发、浓缩,于60℃~120℃条件下,搅拌干燥或者浓缩后室温存放粉化后,于60℃~120℃下干燥;将干燥后的固体PFS粉碎,得到淡黄色固体粉末状PIS,其晶体结构为Fe4.67(SO4)6(OH)2·20H2O。
本发明的优点为:
(1)利用含三价铁废渣制备PFS,减少了氧化剂用量,降低了生产成本;
(2)利用绿矾FeSO4调整PFS盐基度,保证了产品质量;
(3)所制得液体PFS铁含量高达14%以上,易蒸发浓缩;干燥得到的固体PFS;
(4)用本发明生产的聚合硫酸铁(PFS)用于处理生活废水及重金属废水效果好。
附图说明:
下面结合附图与实施例作进一步说明:
图1制备酸浸液工艺流程图;
图2制备绿矾工艺流程图;
图3制备液体PFS工艺流程图。
图1描述了本发明部分氧化法制备聚合硫酸铁的工艺步骤。
1.酸浸液的制备
将含三价铁的硫铁矿烧渣或者矿石、炼钢废渣与30~60%的硫酸在低于130℃条件下反应0.5~5小时,然后将反应液过滤得到酸浸液;其具体工艺过程见附图1。
2.绿矾的制备
取上述酸浸液,加入废铁皮或者废铁屑在低于110℃的条件下反应溶液中Fe3+被完全还原后,经过滤,冷却结晶得到绿矾;其具体工艺过程见附图2。
3.液体PFS的制备
根据上述酸浸液中残余H+浓度和产品盐基度,在酸浸液中加入绿矾(FeSO4·7H2O),同时在反应温度≥40℃条件下加入适量氯酸钠或氯酸钾或双氧水或硝酸,待溶液中Fe2+完全氧化得到棕红色液体PFS,具体工艺过程见附图3。
4.固体PFS的制备
将液体PFS蒸发、浓缩,于60℃~120℃条件下,搅拌干燥或者浓缩后室温存放粉化后60℃~120℃下干燥。将干燥后固体PFS粉碎,得到淡黄色固体粉末状PFS,其晶体结构为Fe4.67(SO4)6(OH)2·20H2O。
具体实施方式:
实施例1:
①酸浸液的制备,取烘干后的硫铁矿烧渣3000g(广东云浮硫铁矿烧渣,其烧渣含Fe2O374.1%,Fe3O415.96%,FeO0.5%),在10L的三颈瓶加入50%的硫酸7740ml;启动搅拌,微慢加入上述硫铁矿烧渣,当反应溶液接近沸腾时,停止加料,反应温度低于110℃时又开始加料,将反应温度维持在110~120℃,总反应时间控制为4小时;反应后加水稀释至总铁浓度为3mol/L,趁热过滤所得滤液即酸浸液,将过滤后的滤渣水洗过滤得到第二次滤液,保留第二次滤液;
②绿矾的制备,用第二次滤液和水将部分酸浸液稀释致总铁浓度为1.8mol/L,不断搅拌下,加入足量铁屑或铁皮,升温至70℃,待溶液中Fe3+被完全还原后,趁热过滤,冷却结晶、过滤、离心脱水,于60℃烘干即得到绿矾。
③液体PFS的制备,取酸浸溶液1L,将上述方法制备的绿矾或工业副产物绿矾1070g加入该酸浸液中,加热到60℃后缓缦加入氯酸钠,待溶液中Fe2+被完全氧化,得到棕红色液体PFS。
④固体PFS的制备,继续加热真空浓缩液体PFS至总铁含量高于16%,然后在60℃的条件下,搅拌干燥得淡黄色固体PFS,粉碎后为淡黄色粉末PFS,其盐基度为10%。
其产品质量如表1所示:固体PFS质量优于国家标准。
表1固体PFS样品质量与国家标准比较
指标 | 全铁/% | Fe2+/% | 盐基度/% | pH(/%水溶液) | As/% | Pb/% | 不溶物/% |
固体PFS | 19.11 | 0.02 | 10 | 2.37 | 0.0007 | 0.0015 | 0.036 |
GB14591-93 | 18.5 | 0.15 | 9.0~14.0 | 2.0~3.0 | 0.0008 | 0.0015 | 0.5 |
用上述所得的液体和固体PFS絮凝处理pH=7.13、CODcr=143.9mg/L、浊度SS=53mg/L为生活污水。当污水中Fe3+为28mg/L时,固体PFS处理生活污水后残余CODcr为47.7mg/L,COD去除率为67.4%,残余浊度为2.4mg/L,浊度去除率为96.0%。生活污水经液体PFS处理后,CODcr去除率达到62.7%,浊度去除率达到93.9%。
实施例2:
在10L的三颈瓶中加入50%的硫酸7042mL,启动搅拌,缓慢加入3000g上述烘干后的硫铁矿烧渣,维持反应温度为115℃,反应4小时后过滤得酸浸液;
取酸浸液1L,加入上述方法制备得到的绿矾1070g;继而加热升温至60℃后缓慢加入氯酸钠,待Fe2+被完全氧化后蒸发浓缩致铁含量达16%以后,再经冷却、陈化、凝胶化、粉化后于60~80℃干燥、粉碎,得到淡黄色PFS粉末,其盐基度为12.49%。
用上述方法制备的PFS处理人工模拟重金属污水,其重金属污水中Cu2+、Pb2+浓度为10mg/L。取该重金属污水500mL,用2mol/LnaOH溶液调节pH值为10.25,加入PFS致Fe3+浓度为2.76mg/L时,絮凝处理后Cu2+、Pb2+的去除率分别达到84.4%和93.1%。控制重金属污水终点pH值为6.8左右,加入PFS致Fe3+浓度为13.8mg/L时,Cu2+、pH2+去除率分别达到88.7%和99.2%。
Claims (2)
1.一种部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法,其特征在于:
①酸浸液的制备,取烘干后的硫铁矿烧渣3000g,在10L的三并颈瓶加入50%的硫酸7740mL;启动搅拌,微慢加入上述硫铁矿烧渣,当反应溶液接近沸腾时,停止加料,反应温度低于110℃时又开始加料,将反应温度维持在110~120℃,总反应时间控制为4小时;反应后加水稀释至总铁浓度为3mol/L,趁热过滤所得滤液即酸浸液,将过滤后的滤渣水洗过滤得到第二次滤液,保留第二次滤液;
②绿矾的制备,用第二次滤液和水将部分酸浸液稀释致总铁浓度为1.8mol/L,不断搅拌下,加入足量铁屑或铁皮,升温至70℃,待溶液中Fe3+被完全还原后,趁热过滤,冷却结晶、过滤、离心脱水,于60℃烘干即得到绿矾;
③PFS溶液的制备,取酸浸溶液1L,将上述方法制备的绿矾或工业副产物绿矾1070g加入该酸浸液中,加热到60℃后缓缦加入氯酸钠,待溶液中Fe2+被完全氧化,得到棕红色PFS溶液;
④固体PFS的制备,继续加热真空浓缩液体PFS至总铁含量高于16%,然后在60℃的条件下,搅拌干燥或陈化至粉化后得淡黄色固体PFS,粉碎后为淡黄色聚合硫酸铁粉末,其盐基度为10%。
2.根据权利要求1所述的部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法,其特征在于:
在10L的三颈瓶中加入50%的硫酸7042mL,启动搅拌,缓慢加入3000g所述的的硫铁矿烧渣,维持反应温度为115℃,反应4小时后过滤得酸浸液;
取酸浸液1L,加入权利要求1的第②步骤制备得到的绿矾1070g;继而加热升温至60℃后缓慢加入氯酸钠,待Fe2+被完全氧化后蒸发浓缩至铁含量达16%以后,再经冷却、陈化、凝胶化、粉化后于60~120℃干燥、粉碎,得到淡黄色聚合硫酸铁粉末,其盐基度为12.49%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 02147656 CN1233561C (zh) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | 部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 02147656 CN1233561C (zh) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | 部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1446752A CN1446752A (zh) | 2003-10-08 |
CN1233561C true CN1233561C (zh) | 2005-12-28 |
Family
ID=28048692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 02147656 Expired - Fee Related CN1233561C (zh) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | 部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1233561C (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100339311C (zh) * | 2004-06-18 | 2007-09-26 | 郑雅杰 | 硫酸铁溶液制备聚合硫酸铁的方法 |
CN102092796B (zh) * | 2010-08-27 | 2012-10-10 | 杨铁光 | 利用硫酸锌氧化废泥生产聚合硫酸铁的工艺 |
CN105016589B (zh) * | 2015-04-29 | 2017-11-24 | 浙江奇彩环境科技股份有限公司 | 一种铁泥资源化利用的方法 |
CN105906019A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-31 | 江门市江海区炜洁净水材料有限公司 | 一种聚合磷硫酸铁净水剂的制备方法 |
CN106395925A (zh) * | 2016-06-23 | 2017-02-15 | 江门市江海区炜洁净水材料有限公司 | 一种聚合硫酸铁净水剂的制备方法 |
CN110950390B (zh) * | 2019-11-04 | 2022-08-19 | 斯瑞尔环境科技股份有限公司 | 一种蒽醌废硫酸氧化处理生产聚合硫酸铁的方法 |
CN111592081A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-28 | 广西夏阳环保科技有限公司 | 一种生物质复合聚合硫酸铁水处理药剂的制备方法 |
CN112359212B (zh) * | 2020-11-24 | 2022-03-08 | 江西佳纳能源科技有限公司 | 从钴渣中回收钴、铜、铁的方法 |
CN113019309A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-06-25 | 南京农业大学 | 一种含铁废物转化为铁基环境功能材料的方法 |
-
2002
- 2002-10-22 CN CN 02147656 patent/CN1233561C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1446752A (zh) | 2003-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130168314A1 (en) | Method for Treating Wastewater Containing Copper Complex | |
CN112850867B (zh) | 一种深度除氟药剂及其制备方法 | |
CN103787537B (zh) | 一种污水的处理方法及其应用 | |
CN104944400A (zh) | 水解法制备磷酸铁的工艺 | |
CN1233561C (zh) | 部分氧化法制备聚合硫酸铁的方法 | |
CN104478050A (zh) | 一种用于处理工业废水的改性聚合硫酸铁的制备方法及其应用 | |
WO2024022192A1 (zh) | 一种老龄垃圾渗滤液的处理方法及系统 | |
CN111732204A (zh) | 利用硫酸盐还原菌处理硫酸盐废水并回收金属硫化物的方法 | |
CN111646534A (zh) | 一种焦化酚氰废水净水剂及其制备方法与应用 | |
CN107253812B (zh) | 一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法 | |
CN110255823B (zh) | 一种高锌高氨氮高硫脲废水处理工艺 | |
CN110981031A (zh) | 化学镍废水处理方法 | |
CN100339311C (zh) | 硫酸铁溶液制备聚合硫酸铁的方法 | |
CN101219843B (zh) | 一种处理废水的碳源的制备方法 | |
CN108675587A (zh) | 一种污泥水热催化氧化深度脱水的方法 | |
CN1958462A (zh) | 一种利用钢铁酸洗废液制备高铁酸钾的方法 | |
CN105254067A (zh) | 污水深度处理芬顿法污泥的资源化利用方法 | |
CN111204924B (zh) | 乙基氯化物生产废水零排放处理方法 | |
JP5693992B2 (ja) | 多種金属イオン含有排水からの溶存鉄の回収方法 | |
CN105621576A (zh) | 一种复合铝铁净水剂及其生产方法 | |
CN111333215A (zh) | 一种垃圾渗滤液化学需氧量的去除方法 | |
JP2601441B2 (ja) | 排水処理方法 | |
CN114517300B (zh) | 一种利用硫酸废液合成水处理剂的方法 | |
JPH0278488A (ja) | 排水の高度処理方法 | |
CN115286212B (zh) | 一种利用多金属氧酸盐与无机混凝剂的污泥脱水复合调理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 410083 Hunan city Changsha left ridge Co-patentee after: Yunfu Guangye Pyrite Group Limited Patentee after: Central South University Address before: 000000 Hunan city Changsha left ridge Co-patentee before: Yunfu Sulfur-Iron Ore Enterprise Group Corp. Patentee before: Central South University |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20051228 Termination date: 20141022 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |