[發(fā)明專利]一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710376127.7
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107032466A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱成林;宋磊;劉耀武;馮惠斌;湯集剛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中礦東方礦業(yè)有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能夠廣泛應(yīng)用于鋼鐵、焦化、造紙、印染等行業(yè)重污染的生產(chǎn)廢水以及生活污水處理的聚硅硫酸鐵鋁凈水劑的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

聚硅硫酸鐵鋁（Polymeric Ferric Silicate Sulfate，PFSS）是一種性能優(yōu)良的無機高分子絮凝劑，具有凈水效果好、凈水用量少、無毒副作用的特點。現(xiàn)有制備聚硅硫酸鐵鋁的方法需要以硅酸鈉和硫酸鐵鋁為主要原料，采用活化硅酸作為硫酸鐵鋁的助凝劑，原料成本高導(dǎo)致聚硅硫酸鐵鋁的生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決聚硅硫酸鐵鋁的生產(chǎn)成本高的問題，本發(fā)明提出了一種成本低廉、工藝簡單的制備聚硅硫酸鐵鋁凈水劑的方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：用鋼鐵企業(yè)的鋼渣和電廠粉煤灰為主要原料，添加占鋼渣和粉煤灰總質(zhì)量0～10％的天然石英以增加硅的含量，通過聚合反應(yīng)制備聚硅硫酸鐵鋁凈水劑。

本發(fā)明一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法包括以下步驟。

(1) 在設(shè)有攪拌器和回流冷凝裝置的反應(yīng)器中加入鋼渣、粉煤灰和天然石英，其中鋼渣和粉煤灰質(zhì)量比為1～1.5：1，天然石英質(zhì)量為鋼渣和粉煤灰總質(zhì)量的0～10％，將它們混勻。

(2) 將濃度為12％的硫酸溶液按液固質(zhì)量比2.5～3.5：1加入上述反應(yīng)器中充分?jǐn)嚢瑁瑴囟瓤刂圃?00～135℃，回流反應(yīng)2～3.5h后過濾，得到濾液和濾渣。

(3) 將濾液降溫至45℃，加入35％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值，直至生成白色絮狀沉淀，以去除Al³⁺。

(4) 加入30%～35％的H₂O₂溶液，使體系中Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，得到Fe³⁺的前驅(qū)液。

(5) 將步驟(2)所得濾渣去除MgSO₄和CaSO₄后，用35％的NaOH溶液堿溶，過濾分離后得到Na₂SiO₃前驅(qū)液。

(6) 將上述Fe³⁺的前驅(qū)液和Na₂SiO₃前驅(qū)液分別用水稀釋后，在強烈機械攪拌下，加入H₃PO₄作為穩(wěn)定劑，再加到聚合反應(yīng)器中進行聚合反應(yīng)，用10％的NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH值至溶液由黃色變?yōu)槌燃t色為止，得到液態(tài)的聚硅硫酸鐵鋁。

(7) 將所得液態(tài)聚硅硫酸鐵鋁放入烘箱中，在100～120℃干燥后即得固體聚硅硫酸鐵鋁凈水劑。

本發(fā)明的有益效果在于：以鋼鐵企業(yè)的工業(yè)廢渣為主要原料，使冶金渣實現(xiàn)了資源化利用；生產(chǎn)的聚硅硫酸鐵鋁附加值高，生產(chǎn)成本低廉、產(chǎn)品凈水效果好，能夠廣泛應(yīng)用于鋼鐵、焦化、造紙、印染等行業(yè)重污染的生產(chǎn)廢水以及生活污水處理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法流程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明一種聚硅硫酸鐵鋁凈水劑生產(chǎn)方法實施例。主要原料為唐鋼的鋼渣和唐山電廠的粉煤灰，其主要化學(xué)成分分別示于表1和表2。

。

(1) 分別稱取鋼渣700g、粉煤灰300g和天然石英（其中SiO₂含量為96.52％）25g，混勻后加入到設(shè)有攪拌器和回流冷凝裝置的反應(yīng)器中。

(2) 將濃度為12％的硫酸溶液3500g加入上述反應(yīng)器中，充分?jǐn)嚢瑁瑴囟瓤刂圃?15℃，回流反應(yīng)3.0h后過濾，得到濾液和濾渣。

(3) 將濾液降溫至45℃，加入45％的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值，直至生成白色絮狀沉淀。

(4) 加入35ml的H₂O₂溶液，使體系中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，得到Fe³⁺的前驅(qū)液。

(5) 將步驟(2)所得濾渣去除MgSO₄和CaSO₄后，用35％的NaOH溶液堿溶，過濾分離后得到Na₂SiO₃前驅(qū)液。