[發(fā)明專(zhuān)利]復(fù)合聚鐵凈水劑的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410366582.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104098165B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐鎖龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 徐鎖龍
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/52
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/52
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種利用鈦白粉制造過(guò)程中產(chǎn)生的廢硫酸和硫酸亞鐵制備復(fù)合聚鐵凈水劑的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)

復(fù)合聚鐵是在國(guó)產(chǎn)凈水劑聚合硫酸鐵(簡(jiǎn)稱(chēng)聚鐵，通用代號(hào)PFS)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的又一種新型高效凈水劑，是聚合硫酸鐵和聚合硫酸鋁的復(fù)合物，通用代號(hào)PFAS。復(fù)合聚鐵凈水劑也稱(chēng)“聚合硫酸鐵鋁”，復(fù)合聚鐵凈水劑與其他無(wú)機(jī)高分子絮凝劑(如聚合鐵、聚合鋁等)相比，具有更高的凈化能力。且無(wú)“泛黃”現(xiàn)象；對(duì)水體亦無(wú)二次污染，無(wú)毒、無(wú)害，安全可靠。

采用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸鈦白粉，將同時(shí)產(chǎn)生7-11噸的廢硫酸(含硫酸25％左右)，3-4噸的硫酸亞鐵，其中會(huì)有一部分的硫酸亞鐵溶解在廢硫酸中。到目前為止，對(duì)如此超大量的廢硫酸，國(guó)內(nèi)尚無(wú)既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的方法，從根本上解決問(wèn)題，只能采用傳統(tǒng)的“堿中和”的方法，做無(wú)害化處理，結(jié)果產(chǎn)生超大量的污泥送填埋場(chǎng)長(zhǎng)期存放，另外產(chǎn)生更超大量的水溶性鹽類(lèi)(以硫酸鈉為主)隨水流排入江、河、海洋，以江蘇某鈦白粉廠為例，每天送往填埋場(chǎng)的污泥高達(dá)600多噸，排入長(zhǎng)江的水溶性鹽類(lèi)高達(dá)2000多噸。

而對(duì)于副產(chǎn)品硫酸亞鐵，由于其產(chǎn)量遠(yuǎn)高于社會(huì)總需求量，故長(zhǎng)期處于嚴(yán)重的“漲庫(kù)”狀態(tài)，該產(chǎn)品嚴(yán)禁排放也嚴(yán)禁送填埋場(chǎng)，長(zhǎng)期以來(lái)，都一直是一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)隱患

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠利用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉所產(chǎn)生的廢硫酸制備具有較高凈水效果的復(fù)合聚鐵凈水劑的生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)設(shè)備，從而降低硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的廢液處理成本，并降低復(fù)合聚鐵凈水劑的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的復(fù)合聚鐵凈水劑，其生產(chǎn)方法如下：

1)在廢硫酸中加入雙氧水，加入量能使溶解在廢硫酸中的FeSO₄快速轉(zhuǎn)化成Fe₂(SO₄)₃；化學(xué)反應(yīng)式為：

H₂SO₄+2FeSO₄+H₂O₂＝Fe₂(SO₄)₃+2H₂O；

2)采用鋁酸鈣作為引發(fā)劑使其與H₂SO₄及Fe₂(SO₄)₃快速產(chǎn)生聚合反應(yīng)，生成復(fù)合聚鐵和不溶于水的硫酸鈣沉淀物；化學(xué)反應(yīng)式為：

Fe₂(SO₄)₃+H₂SO₄+CaAl₂O₄+2H₂O＝[Fe₂(OH)₂(SO₄)₂]_m+[Al₂(OH)₄SO₄]_n+CaSO₄。

3)將沉淀物分離，剩余的溶液即為復(fù)合聚鐵凈水劑。

所述步驟1)中，在廢硫酸中加入雙氧水之前，先加入一定量的FeSO₄水溶液。

具體生產(chǎn)步驟如下：

a)：設(shè)定好加入的廢硫酸的質(zhì)量，加入廢硫酸質(zhì)量0-20％的硫酸亞鐵，再加入硫酸亞鐵質(zhì)量5倍的水，攪拌，使硫酸亞鐵完全溶解；最后將廢硫酸加入反應(yīng)釜；

b)：緩慢加入廢硫酸質(zhì)量8-12％的雙氧水，直至亞鐵離子完全氧化；

c)：加入熱水，并且使得本步的加水量與第1步的加水量之和為廢硫酸質(zhì)量的2-3倍；使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升高至60℃以上，再加入CaAl₂O₄,攪拌，控制PH值為2-3,控制反應(yīng)溫度在70-80℃；

d)：分離產(chǎn)物：將沉淀物分離，剩余的溶液即為復(fù)合聚鐵凈水劑。

將反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)釜中揮發(fā)出的氣體通入到噴淋裝置中進(jìn)行噴淋，將噴淋后的液體送到熱水箱，作為下次生產(chǎn)PFAS的用水。

分離產(chǎn)物時(shí)，將沉淀物放入到甩干機(jī)中甩干之后，再運(yùn)走。