[發明專利]改性聚合氯化鐵混凝劑的制備方法

有效

• 申請號: 200910219229.3
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN101717123A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 孫根行;歐陽晏穎;連培聰;郭昌梓;周慶芳
• 申請（專利權）人: 浙江溫州輕工研究院
• 主分類號: C01G49/10
• 分類號: C01G49/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及一種以鹽酸鋼鐵酸洗廢液為原料，氯酸鈉、硅酸鈉為改性劑制備改性聚合氯化鐵混凝劑的方法。

背景技術

混凝劑是城市給水、城市污水和工業廢水處理工藝中最基本的處理技術之一，盡管影響混凝效果的因素很多，但混凝劑是決定性的。鹽酸鋼鐵酸洗廢液是制備混凝劑聚合氯化鐵的理想原料，然而由于鐵離子水解聚合性能不甚理想，生成的聚合氯化鐵不僅穩定性差，而且混凝效果不甚理想，尤其是處理后的水質由于殘余鐵的存在色度難以達標，導致聚合氯化鐵未能像聚合氯化鋁那樣為市場所接受。對聚合氯化鐵進行適當改性以提高其聚合與混凝性能成聚合氯化鐵研發的切入點，聚硅鐵混凝劑就是其中的一類。

關于聚硅鐵混凝劑(或絮凝劑)研究與專利報道中較多，專利(申請號：200410093848.X，下同)報道采用工業酸洗廢液和氧化鐵皮為主要原料先制備聚合氯化鐵，再加入聚硅酸，在高剪切條件下進一步發生聚合反應，便可制備出穩定的聚硅酸氯化鐵絮凝劑；專利(200810069642.1)提供了以鐵礦石為原料制備優質凈水劑聚硅酸硫酸鐵，其由硫酸鐵制備、聚硅酸制備與聚硅酸硫酸鐵制備三部分組成；專利(200910300930.8)提供了共聚硅酸鹽絮凝劑，該方法是在合成聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鐵或聚合硫酸鐵等絮凝劑的中后期或與聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鐵或聚合硫酸鐵等液體絮凝劑，加入高氯硅烷與上述聚合物發生共聚反應合成共聚硅鹽絮凝劑；專利(200510010426.6)提供了一種能提高有機物去除能力的氧化型、不同硅鐵比的聚硅酸鐵混凝劑及其制備工藝，該工藝采用共聚法，原料采用工業產品或工業級副產品，如水玻璃、硫酸亞鐵、氯酸鈉、次氯酸鈉等，制備方法為將低聚合度的活化硅酸和酸性硫酸亞鐵溶液混合后，加入氧化劑、添加劑及穩定劑后熟化，制得液體產品，或進一步固化成固形產品；專利(200810137481.5)提供了一種聚硅鐵鋅混凝劑及其制備方法，聚硅鐵鋅混凝劑由水玻璃、稀硫酸溶液、碳酸氫鈉、硫酸亞鐵、硫酸鋅和氧化劑制成，制備方法為1)制備聚硅酸溶液、2)制備聚硅鐵鋅溶液、3)采用逆向接觸式噴霧干燥法或并流接觸式噴霧干燥法將聚硅鐵鋅溶液干燥，即得產品；專利(200810137438.9)提出了一種聚硅鐵混凝劑及其制備方法，該發明的聚鐵硅混凝劑由水玻璃、稀酸溶液、硫酸亞鐵和氯酸鈉制成，該發明的聚硅鐵混凝劑的制備方法按照如下步驟進行：1)將水玻璃加入到稀酸溶液中，反應后制得活化硅酸，2)將硫酸亞鐵與氯酸鈉加入到剩余的稀酸溶液中制備聚合硫酸鐵，3)向聚合硫酸鐵中加入制備的活化硅酸，即得到聚硅鐵混凝劑；專利(01114516.1)提供了固體型聚合硅酸硫酸鐵及生產方法，以硫酸亞鐵、硅酸鈉為原料，于反應容器中用硝酸將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵與活性硅酸(用鹽酸調節硅酸鈉溶液pH值制得)發生共聚反應，在調聚穩定劑的作用下，通入硫酸聚合得到半成品，經陳化、粉碎后即得到固體型聚合硅酸硫酸鐵成品。

總之，上述方法要么是先制備聚硅酸，所制備的聚硅酸再與鐵進行聚合制備聚硅鐵；要么是先制備聚合鐵和聚硅酸，然后將聚硅酸與聚合鐵混合成聚硅鐵；專利(200310108445.3)介紹固體混凝劑聚硅硫酸鐵一步法生產方法，在室溫條件下，將固體原料一水硫酸亞鐵與硅酸鈉、硝酸和硫酸混合、攪拌、反應，從而完成原料間發生的氧化、聚合反應，得到固體聚硅硫酸鐵產品。該方法首先會有二氧化氮廢氣產生，其次大量使用硝酸最為氧化劑對操作人員來講具有一定的危險性，最后大部分藥劑為固態的情況下，混合及反應的均勻性、充分性難以得到保障。

發明內容

本發明的目的在于克服聚合氯化鐵聚合與混凝效果差，尤其是處理后水質色度難以達標的難題，提供了一種簡便、安全、高效的改性聚合氯化鐵混凝劑的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)鹽酸鋼鐵酸洗廢液的凈化：將機械加工行業的鹽酸鋼鐵酸洗廢液中加入足量的廢鐵屑及鹽酸鋼鐵酸洗廢液質量1～5％的碳粉，消耗其中的游離鹽酸，反應完畢過濾，濾液即為凈化后的亞鐵離子含量為10～15％的鹽酸鋼鐵酸洗廢液，調整濾液pH值為1～5；