[發明專利]鐵系絮凝劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201010116600.6
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN101786708A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 三上八州家;古座哲夫
• 申請（專利權）人: 株式會社東洋貿易;古座哲夫;北村雄一
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明實施例涉及鐵系絮凝劑及其制備方法，尤其涉及一種用于污水處理使用的鐵系絮凝劑及該鐵系絮凝劑的便宜而簡單的制備方法。

背景技術

用于上水，下水，工廠排水處理的無材絮凝劑有鋁系的硫酸鋁、聚氯化鋁(PAC)，以及鐵系的硫酸亞鐵、氯化鐵和聚硫酸鐵等。

硫酸鋁代表鋁系，其歷史最長，但絮凝力弱而產生的污泥(sludge)多，難以處理。為了改善而開發出了聚氯化鋁(PAC)，絮凝力得到了改善，但是污泥問題沒有得到解決。

另一方面，硫酸亞鐵的絮凝PH在9以上很高，堿的使用量多，處理成本高。

氯化鐵是鐵系絮凝劑的代表，可是對設備腐蝕嚴重，而且，被發現Cl和產生的污泥高溫處理時產生二惡英，現在已幾乎不使用。

聚硫酸鐵是本發明的發明人們在專利第842085號提出的，經過將硫酸亞鐵溶液氧化得到的，表示為[Fe₂(OH)n(SO₄)₂-n/2]m，O＜n＜l、m＝f(n)。

其缺點是由于是將硫酸亞鐵利用氧化而導入OH基，所以n不可能大于1，無法提高絮凝力。

另外，本發明的發明人又研究了用鐵屑，鐵粉作為原料，提出了特許11-292546號。這是以硫酸溶解鐵原料為中心，而不是考慮導入OH基。

發明內容

本發明實施例提供一種鐵系絮凝劑及其制備方法，用以解決上述現有技術的缺陷，得到高絮凝力，且制造簡單，成本低廉的鐵系絮凝劑。

為了達到上述目的本發明提供了一種鐵系絮凝劑，其化學式為[Fe₂(OH)_n(SO₄)₃-n/2]_m的堿性硫酸鐵溶液，其中n≥1，而m為100以下，鐵濃度為50g/l～200g/l，SO₄^2-與Fe的摩爾比值大于0.5且小于1.5。

為了達到上述目的本發明還提供了一種鐵系絮凝劑的制備方法，包括：

步驟1、制備含有50g/L以上的二價鐵，SO₄^2-與Fe的摩爾比值大于0.5且小于1.5的含有硫酸亞鐵的硫酸溶液；

步驟2、在PH為0.5以下的條件下，在80℃以下進行氧化。

上述鐵系絮凝劑的制備方法，其中所述的步驟2中，在50℃～60℃溫度范圍下進行氧化。

上述鐵系絮凝劑的制備方法，其中所述的步驟1中所述的含有硫酸亞鐵的硫酸溶液是將鐵屑或鐵粉溶解在硫酸而得。

上述鐵系絮凝劑的制備方法，其中所述的步驟2中，通過過氧化氫進行氧化。

通過種種研究得到的本發明具有如下有益效果及優點：

1、通過將鐵屑、鐵粉等在80℃以下，優選在60℃～50℃的溫度下氧化，實現了完全溶解SO₄/Fe的摩爾比值低于1.0的過飽和溶液的效果；

2、通過少量并定量滴入濃硫酸來緩慢稀釋鐵的濃硫酸的方法，簡單實現了保持溶解溫度在80℃以下，優選在60℃～50℃的效果，避免了急劇的溫度變化引起不良影響，且不需要特別控制加熱冷卻的裝置，方法簡單，且成本低廉。

3、在一定條件下，即PH為0.5以下的條件下，在80℃以下進行，優選60℃～50℃范圍內進行溶解和氧化，得到了相比現有技術更加高的絮凝力，提高了污水處理能力。

4、利用過氧化氫作為氧化劑，可以引起過氧化氫和鐵的反應，產生OH自由基和初生態(nascent?state)的氧(O)，由于這兩者反應能力皆強，特別是初生態的氧可以活化其他氧，加速鐵的氧化。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

通過對現有技術的研究，發明人認為不能使n值(與鹽基度，重合度有關)超過1是因為，將硫酸亞鐵進行氧化的緣故。比如即時用鐵屑，鐵粉，高爐礦渣時，也用硫酸進行處理，制造硫酸亞鐵，然后對其進行氧化。因此，本發明中，著重針對SO₄/Fe的摩爾比值改善n值。