專利名稱:聚合磷硫酸鐵的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及水質(zhì)凈化劑的制備工藝,特別是聚合磷硫酸鐵的制備工藝
背景技術(shù):
化學工業(yè)為科技進一步發(fā)展作出了巨大的貢獻,但其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“三廢”同時對環(huán)境又造成了極大的危害,化學工業(yè)不僅是耗能大戶,同時也是污染大戶。在我國鈦白粉的生產(chǎn)主要采取硫酸法,其非常粗放的生產(chǎn)過程中,七水硫酸亞鐵的產(chǎn)量遠遠超過鈦白粉自身的產(chǎn)量,由于七水硫酸亞鐵使用范圍窄,市場前景暗淡,運輸費用又較高,以至廠家干脆將七水硫酸亞鐵長期堆放,任其流失,這樣既浪費資源又危害環(huán)境。隨著鈦白粉產(chǎn)量的不斷增長,硫酸亞鐵的綜合利用問題越來越突出。目前,在中國和日本等亞洲國家已將聚合硫酸鐵廣泛用于工農(nóng)業(yè)廢水的處理和生活用水的凈化,其優(yōu)越性受到歐美國家的一致好評。我國大部分廠家采用催化氧化法制備液體聚鐵,這種方法雖工藝簡單、成本低,但反應時間長、催化劑用量大,反應過程易產(chǎn)生二次污染;固體聚鐵則能耗高、成本低,質(zhì)量不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種堿化度高的無機高分子絮凝劑,特別是聚合磷硫酸鐵的制備工藝發(fā)明的生產(chǎn)方法和制備工藝為先將沸騰10min的水冷卻至70-80℃,然后攪拌加入硫酸亞鐵,使之在80℃達到飽和,然后冷卻至50-60℃,用預熱的布氏漏斗過濾。選取以下的氧化劑或催化劑中的一種或幾種雙氧水、氯酸鈉、氯酸鉀、焦磷酸鈉,使二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵,取濾液作為反應料液置于反應器中,加入氯酸鈉和焦磷酸鈉,其中,nFe2+∶nNaClO3=1mol∶0.10-0.20mol,nFe2+∶nNa4P3O7=1mol∶0.015-0.030mol。反應20-30min即制成液體產(chǎn)品,將液體產(chǎn)品在50-60℃之間烘干即制得紅棕色固體產(chǎn)品。
本發(fā)明創(chuàng)造性地在常用的聚合硫酸鐵骨架上,介入磷酸根離子,合成了一種新型無機高分子絮凝劑一聚合磷硫酸鐵,聚合磷硫酸鐵與聚合硫酸鐵的性能和pH范圍有根本的不同,是一種比聚合硫酸鐵凈水效果更好的新產(chǎn)品。聚合磷硫酸鐵的堿化度比聚合硫酸鐵大得多,最高達30.2%,突破了傳統(tǒng)上聚合硫酸鐵產(chǎn)品堿化度的最高限度,是當今國內(nèi)外聚合硫酸鐵類絮凝劑堿化度的最好成績;另外聚合磷硫酸鐵在水中極易水解,絮體大即鞏花大,沉降速度快,能較好地去除污水中色度BOD、COD、重金屬、亞硝氮、鐵。
具體實施例發(fā)明實施例的生產(chǎn)方法和制備工藝為先將沸騰10min的水冷卻至70℃,然后攪拌加入硫酸亞鐵,使之在80℃達到飽和,然后冷卻至50℃,用預熱的布氏漏斗過濾。選取雙氧水作氧化劑,使二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵,取濾液作為反應料液置于反應器中,加入氯酸鈉和焦磷酸鈉,其中,nFe2+∶nNaClO3=1mol∶0.15mol,nFe2+∶nNa4P3O7=1mol∶0.015mol。反應25min即制成液體產(chǎn)品,將液體產(chǎn)品在50-60℃之間烘干即制得紅棕色固體產(chǎn)品。
本發(fā)明實施例產(chǎn)品與國內(nèi)外聚合硫酸鐵樣品的有關(guān)指標比較項目 國內(nèi)外聚合硫酸鐵標準優(yōu)質(zhì)樣品聚合磷硫酸鐵樣品外觀 紅褐色液體 紅褐色液體比重(20℃)/kg·L-1>1.45 >1.45Fe31/g·L-1>160>160Fe2+/g·L-1<1 <1PH(原液)0.5~1 0.5~1粘度(20℃)/mpa·s 11~13 10~14堿化度%8~1625~31銅去除率60 75COD去除率 50~60 70~80
權(quán)利要求
1.一種聚合磷硫酸鐵的制備工藝,其特征在于先將硫酸亞鐵加入70-80℃水中,使之達到飽和,然后冷卻至50-60℃,過濾,選取以下的氧化劑或催化劑中的一種或幾種雙氧水、氯酸鈉、氯酸鉀、焦磷酸鈉,使二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵,取濾液作為反應料液置于反應器中,加入氯酸鈉和焦磷酸鈉,其中,nFe2+∶nNaClO3=1mol∶0.10-0.20mol,nFe2+∶nNa4P3O7=1mol∶0.015-0.030mol,反應20-30分鐘,即制成液體產(chǎn)品,將液體產(chǎn)品在50-60℃之間烘干即制得紅棕色固體產(chǎn)品。
全文摘要
一種聚合磷硫酸鐵的制備工藝,先將硫酸亞鐵加入70-80℃水中,使之在達到飽和,過濾,選取氧化劑或催化劑,使二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵,取濾液加入氯酸鈉和焦磷酸鈉,反應20-30分鐘,即制成產(chǎn)品,本發(fā)明創(chuàng)造性地在常用的聚合硫酸鐵骨架上,介入磷酸根離子,突破了傳統(tǒng)上聚合硫酸鐵產(chǎn)品堿化度的最高限度,是當今國內(nèi)外聚合硫酸鐵類絮凝劑堿化度的最好成績;在水中極易水解,絮體大即鞏花大,沉降速度快,能較好地去除污水中色度BOD、COD、重金屬、亞硝氮、鐵。
文檔編號C02F1/52GK1486938SQ0312520
公開日2004年4月7日 申請日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者劉峙嶸, 牛建國, 梁喜珍 申請人:東華理工學院