聚硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法技術

聚硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法。其特征包括以下步驟：1）聚合氯化鐵的制備：取赤鐵礦粉，以工業鹽酸加入其中，在75~95℃進行氧化反應，過濾，得到三氯化鐵溶液；調節所述的三氯化鐵溶液的pH值在1.2~1.6之間，熟化，得到聚合氯化鐵溶液；2）聚硅酸的制備：用稀硫酸逐步加入到硅酸鈉溶液中，調節其pH值為1.8~2.2，活化，得聚硅酸溶液；3）聚硅酸氯化鐵的制備：將聚合氯化鐵溶液與聚硅酸按鐵硅物質的量比為1:1進行混合，在溫度為38~42℃的條件下，調節所述的混合溶液的pH值為1.8~2.2，陳化，制得聚硅酸氯化鐵溶液。用本發明專利技術方法制備的絮凝劑具有原料易得、工藝簡單、成本低、生產使用安全、效果優異的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是，屬于水的凈化、廢水處理

技術介紹
水資源問題在全世界被引起廣泛的關注，1998年世界環境與發展委員會(WCED)提出水資源正在取代石油，可能成為在引起全世界范圍內危機的主要問題。我國是一個干旱、缺水相對較嚴重的國家，水資源總量名列世界第6位，為28405億m3，人均只有2210m3，僅為世界平均水平的1/4，而全球有13個人均水資源最貧乏的國家，我國就是其中一個。目前據統計中國全國669座城市中有400座供水不足，其中110座嚴重缺水。水資源短缺已經成為中國，特別是中國北方地區經濟社會發展的重要制約因素，水資源的形勢十分嚴峻。多年來盡管政府部門和企業在水資源的可持續利用，水污染控制方面做了大量的 工作，但也僅僅是體現于廢水和主要污染物排放得到基本遏制，很多問題沒有得到真正的解決。而這種水資源短缺和水污染并存的局面，嚴重威脅著人們的生活和經濟的可持續發展。因此，只有對排放廢水進行有效凈化和回用，才能使我們有限的水資源滿足人們日益增長的生產和生活的需要。絮凝法由于高效、簡單而又經濟，已成為重要的水處理方法或前置單元操作技術，在水處理中占有極其重要的地位。現在的絮凝劑主要分為無機絮凝劑與有機絮凝劑。其中有機高分子絮凝劑與無機高分子絮凝劑相比，雖然具有用量少、絮凝速度快、受其共存鹽類和體系PH值及環境溫度影響小、生成污泥量少且易處理等優點，但是，大都存在一定的毒性，嚴格來說不適宜在飲用水中進行應用。無機高分子絮凝劑是60年代后在傳統的鋁鹽、鐵鹽的基礎上發展起來的一類新型的水處理藥劑，但由于鋁離子有潛在的毒性，因此也不適宜在飲用水處理中使用，因此，近年來，含鐵的無機高分子絮凝劑成為水處理藥劑研究中的熱點。20世紀90年代初期，人們開始了對聚硅酸鐵鹽的研制。經研究發現，該絮凝劑具有PH值適用范圍廣、絮凝沉降速度快、安全、無毒等有點。目前，應用較為廣泛的含鐵的絮凝劑主要有三氯化鐵、聚合硫酸鐵以及聚合氯化鐵。其中，三氯化鐵以及聚合硫酸鐵的生產工藝較為成熟，被廣泛應用。但是三氯化鐵中游離酸含量較高，在應用過程中，對設備具有腐蝕性，因此，應用受到很大的限值。而聚合硫酸鐵，相對與三氯化鐵，其生產工藝較為復雜，并且采用較多的是用工業硫酸、硫酸鐵，硅酸鈉等為原料進行制備，生產過程存在一定的危險性，造成其生產成本較高。聚合氯化鐵由于它的穩定性較差，一直在市場上沒有得到廣泛的應用。在CN1266819A中曾報道，用酸洗廢液制備聚合氯化鐵絮凝劑，該方法需要補加鐵屑，還要用酸調節其堿化度。但是對于其原料而言會受一定的限值，因為在鋼鐵工業中能產生的鐵屑量是一定，并且在使用之前需要進行一定的處理，否則會對環境產生不利影響，這使生產工藝上又要多了一步，耗費人力物力，不經濟。而在CN1210818A中提到的聚硅酸氯化鐵的制備方法，直接用三氯化鐵為原料制備聚合氯化鐵，再與聚硅酸復合，此方法成本較高，工藝也較復雜。CN101003390A是以工業酸洗廢液和氧化鐵皮為主要原料，據有關資料表明，工業酸洗廢液，其懸浮物、濁度、pH值均會嚴重超標，可造成嚴重的環境污染，因此，根據此方法所述，在進行利用前應對其進行一定的處理，才能到達理想的效果，使得在制備的工程中需要增加格外的成本,也不經濟。
技術實現思路
本專利技術，能解決上述方法的缺點，本方法具有原料容易得到、工藝簡單、成本低，效果優于常規絮凝劑的優點。本專利技術是按以下技術方案實現的，本專利技術的特征包括以下步驟I)聚合氯化鐵的制備取赤鐵礦Fe2O3粉，以濃度為6 8mol/L的工業鹽酸加入其中，在75、5°C水浴加熱器中進行氧化反應，攪拌2 3小時，然后過濾，得到三氯化鐵溶液；在38 42°C水浴中用氫氧化鈉調節所述的三氯化鐵溶液的pH值在I. 2^1. 6之間，攪拌反應 28^32分鐘，熟化24小時，得到聚合氯化鐵溶液；2)聚硅酸的制備用稀硫酸逐步加入到硅酸鈉溶液中，調節其pH值為I. 8^2. 2，活化28 32分鐘，得聚硅酸溶液；3)聚硅酸氯化鐵的制備將聚合氯化鐵溶液與聚硅酸按鐵硅物質的量比為I: I進行混合，在溫度為38 42°C的條件下，調節所述的混合溶液的pH值為I. 8^2. 2，陳化2小時，制得聚硅酸氯化鐵溶液。所述的絮凝劑適用于廢水處理，水凈化。本方法用赤鐵礦和工業鹽酸在水浴條件下攪拌使其反應，調節pH值制得聚合氯化鐵；然后用稀硫酸與硅酸鈉溶液調節PH值制得聚硅酸；最后將聚合氯化鐵中加入聚硅酸，熟化后得到穩定的聚硅酸氯化鐵溶液。本專利技術的優點在于I)采用赤鐵礦以及工業鹽酸做原料，原料較為容易得到，且原料售價不高，產品成本較低，有競爭力。2)生產的聚硅酸氯化鐵生產工藝簡單，容易實現規模化生產，生產使用安全。3)生產的聚硅酸氯化鐵的使用效果優于常規絮凝劑如聚合氯化鋁、三氯化鐵及聚合氯化鐵的使用效果。綜上所述，用本專利技術方法制備的絮凝劑具有原料易得、工藝簡單、成本低、生產使用安全、效果優異的優點。具體實施例方式下面結合實施例，對用本專利技術方法制備聚硅酸氯化鐵絮凝劑及其使用效果作進一步說明。實施例I，制備聚硅酸氯化鐵絮凝劑I)聚合氯化鐵的制備稱取5g赤鐵礦粉(150目)，取34. 3ml濃度為6mol/L的工業鹽酸加入其中，在水浴加熱器中進行反應，控制溫度為75V，攪拌反應2小時后過濾，在38°C水浴中用氫氧化鈉調節溶液pH值，控制溶液pH值為I. 4，反應28分鐘后熟化24小時，即可得到具有一定聚合度的聚合氯化鐵溶液。2)聚硅酸的制備配制濃度為O. 15g/L的硅酸鈉溶液，用稀硫酸調節溶液的pH值，控制溶液的PH值為I. 8，活化30分鐘，即得聚硅酸。3)聚硅酸氯化鐵的制備將聚合氯化鐵與聚硅酸按鐵硅物質的量比為I: I進行混合，在溫度為38°C的條件下，調節溶液的pH值，使溶液的pH值維持在I. 8，陳化2小時，即可制得聚硅酸氯化鐵溶液。實施例2，制備聚硅酸氯化鐵絮凝劑I)聚合氯化鐵的制備稱取50g赤鐵礦粉(150目)，取342. 47ml濃度為7mol/L的工業鹽酸加入其中，在水浴加熱器中進行反應，控制溫度為85°C，攪拌反應2. 5小時后過濾，在40°C水浴中用氫氧化鈉調節溶液pH值，控制溶液pH值為I. 5，反應30分鐘后熟化24小時，即可得到具有一定聚合度的聚合氯化鐵溶液。2)聚硅酸的制備配制濃度為O. 15g/L的硅酸鈉溶液，用稀硫酸調節溶液的pH值，控制溶液的PH值為2. 0，活化30分鐘，即得聚硅酸。 3)聚硅酸氯化鐵的制備將聚合氯化鐵與聚硅酸按鐵硅物質的量比為I: I進行混合，在溫度為40°C的條件下，調節溶液的pH值，使溶液的pH值維持在2. 0，陳化2小時，即可制得聚硅酸氯化鐵溶液。實施例3，制備聚硅酸氯化鐵絮凝劑I)聚合氯化鐵的制備稱取200g赤鐵礦粉(150目)，取342. 47ml濃度為8mol/L的工業鹽酸加入其中，在水浴加熱器中進行反應，控制溫度為90°C，攪拌反應3小時后過濾，在42°C水浴中用氫氧化鈉調節溶液pH值，控制溶液pH值為I. 4，反應30分鐘后熟化24小時，即可得到具有一定聚合度的聚合氯化鐵溶液。2)聚硅酸的制備配制濃度為O. 15g/L的硅酸鈉溶液，用稀硫酸調節溶液的pH值，控制溶液的PH值為2. 0，活化30分鐘，即得聚硅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
聚硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法。其特征在于包括以下步驟：1）聚合氯化鐵的制備：取赤鐵礦粉，以濃度為6~8mol/L的工業鹽酸加入其中，在75~95℃水浴加熱器中進行氧化反應，攪拌2~3小時，然后過濾，得到三氯化鐵溶液；在38~42℃水浴中用氫氧化鈉調節所述的三氯化鐵溶液的pH值在1.2~1.6之間，攪拌反應28~32分鐘，熟化24小時，得到聚合氯化鐵溶液；2）聚硅酸的制備：用稀硫酸逐步加入到硅酸鈉溶液中，調節其pH值為1.8~2.2，活化28~32分鐘，得聚硅酸溶液；3）聚硅酸氯化鐵的制備：將聚合氯化鐵溶液與聚硅酸按鐵硅物質的量比為1:1進行混合，在溫度為38~42℃的條件下，調節所述的混合溶液的pH值為1.8~2.2，陳化2小時，制得聚硅酸氯化鐵溶液。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：余勇，朱濤，李國華，李慶新，
申請(專利權)人：湖北集萃化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：