[發明專利]液體聚合硫酸鐵的生產方法

無效

• 申請號: 201110459440.X
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102515329A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 顧俊杰;龐鵬遠;龐來源;代博;朱作雪
• 申請（專利權）人: 山東思源凈水科技有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種液體聚合硫酸鐵及其生產方法。

背景技術

近年來，由于國家對環境保護的重視，工業廢水的排放標準也越發的嚴格，僅僅依靠傳統絮凝劑已經很難達到廢水的排放要求，尤其是針對污水處理過程中的后期深度處理，效果很不明顯。聚合硫酸鐵是近幾年來發展起來的一種無機高分子絮凝劑，與傳統絮凝劑相比，由于具有投加量少、適用pH范圍廣，雜質去除率高，脫色效果好等特點而被廣泛關注。

公開號為CN1292355的專利，公開了一種用過氧化氫或氯酸鉀作為氧化劑，堿性條件下制備固體聚合硫酸鐵的方法，雖然工藝制造成本低，但是由于是堿性環境，過氧化氫容易轉化為氫氧化物，引入新的雜質，而且這個工藝過程需要調節酸堿度和水洗等多步過程，步驟繁瑣。

公開號為CN1109027A的專利，公開了一種以亞硝酸鈉為催化劑，以硫酸亞鐵、硫酸、水為主要原料，在加溫加壓以及充氧的條件下制得聚合硫酸鐵的方法，但是，硝酸鹽在該反應過程中容易產生氮氧化物，對環境造成污染，而且生產條件苛刻，生產設備復雜，反應條件不易控制且反應時間很長，能耗較大。

公開號為CN1421393A的專利，公開了一種以硫酸亞鐵、硫酸、水為原料，以氯酸鈉為氧化劑，高錳酸鉀為催化劑制得液體聚合硫酸鐵的方法，但是該方法中采用的高錳酸鉀價格較高，生產成本較高，而且容易使得凈化的水中重新引入錳離子，降低凈化質量；同時該方法制得的液體聚合硫酸鐵不穩定，凈化水時的有效時間短，一般只能現用現配。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種成本低、生產過程簡單，容易控制，無危害，穩定性好的液體聚合硫酸鐵及其產方法。

本發明所述的液體聚合硫酸鐵，按照重量百分比計，各組分的重量配比為：

廢硫酸亞鐵????30％-45％；

廢硫酸????????50％-65％；

氯酸鈉????????2％-9％；

過氧化氫??????1％

穩定劑????????1％-5％

其中，所述的穩定劑為磷酸鹽類化合物。

因為最終制得的液體聚合硫酸鐵以國標參數為準，所以各個組分的比例要控制在此相應范圍內，過大或者過小量所產生的液體聚合硫酸鐵都將不符合國標。

本發明采用過氧化氫與氯酸鈉協同作用，在酸性條件下氧化廢硫酸亞鐵。在酸性條件下，H₂O₂的還原產物為H₂O，氧化還原后產物為水，沒有任何污染，也沒有產生任何固體廢物，提高了凈化后水質質量，而且在反應過程中與氯酸鈉協同作用，使反應速度大大加快。

為了克服現有的凈水劑穩定性差，作用時效短的問題，本發明所述的液體聚合硫酸鐵中還加入了穩定劑，所述的穩定劑為磷酸鹽類化合物，發明人認為，磷酸鹽化合物起到了增效協同的作用，試驗中發現，只需要投加非常少量的磷酸鹽化合物，就可以使得液體聚合硫酸鐵穩定性增強，在凈水處理時，作用時效增加，而且方便長時間儲存，省去了現用現配的麻煩，經過發明人多次試驗，優選價格較低的磷酸二氫銨或磷酸鈉作為穩定劑。

本發明所述的廢硫酸的質量分數為10-30％，主要來源于化工生產過程中產生的廢酸，其中還含有少量亞鐵離子。

本發明所述的廢硫酸亞鐵為固體，其中硫酸亞鐵的質量分數為70-90％，市場上銷售的工業級硫酸亞鐵價格較貴，本發明采用化工生產的過程中產生的含量偏低的硫酸亞鐵，不但可以降低成本，而且實現廢物的回收再利用。

本發明還提供了該液體聚合硫酸鐵的生產方法，其具體步驟為：將廢硫酸、廢硫酸亞鐵、過氧化氫和氯酸鈉按照比例依次加入反應器中，反應放熱，待廢硫酸亞鐵完全溶解后，充分攪拌1-2h，降至室溫，加入穩定劑即得成品。

在反應過程中，由于發生氧化還原反應，產生一定熱量，使得整個反應過程中反應溫度維持在55-90℃，從而保證了廢硫酸亞鐵的充分溶解，使得反應體系均一，而且反應過程也不再要需要任何額外的能量供應，節省了能源。

反應完畢，為了保證產品在室溫下穩定，易于儲存，向其中加入穩定劑，增強其穩定性。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)生產中所需主要原料均為廢棄物，價格低廉，來源廣泛，實現了對廢棄物的充分合理利用，即以廢治廢。

(2)本發明在常溫常壓下進行，不需要加熱加壓，因此生產設備相當簡單，便于操作且節約設備費用。

(3)本發明反應時間短，一步直接制得產品，快速方便，大大節約了能耗。