[發明專利]多元共聚鐵系凈水劑的生產方法

在審

• 申請號: 201710987581.6
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN109694106A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 向兵
• 申請（專利權）人: 成都巴吉科技有限公司
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F1/52;C01G49/14
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多元共聚鐵系凈水劑的生產方法，是以硫酸亞鐵和硫酸為主要原料，以硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸鈣為催化劑，以磷酸、鹽酸為改性劑，在加溫加壓及充氧的條件下進行級化、水解和聚合反應，約一小時內即可制得一種鹽基度>20%的多元共聚鐵系凈水劑.該生產方法生產周期短，反應過程溫和且無三廢污染.該凈水劑成本低，穩定性好，對人畜無毒無害無副作用，且凈水效果優越，可顯著提高出水速率，適用于自來水及生活污水、工業廢水等的凈化處理。

技術領域：本發明涉及用于處理自來水、工業用水、工業廢水及城市污水等的絮凝劑的生產方法，更準確地說是涉及用于處理自來水、工業用水、工業廢水及城市污水等的無機高分子絮凝劑—多元共聚鐵系凈水劑的生產方法。

背景技術：多元共聚鐵系凈水劑是一種改性聚合硫酸鐵，是對聚合硫酸鐵傳統產品的一種改造和提高，是一種更高品質的聚合硫酸鐵新品種。

發明內容：聚合硫酸鐵是近幾年發展起來的一種重要無機高分子絮凝劑.聚合硫酸鐵與傳統的絮凝劑如三氯化鐵、硫酸鋁、氯化硫酸鐵等相比，具有生產成本低、且凈化過程的投加量少、適用pH范圍廣、雜質(濁度、重金屬、COD、懸浮物等)去除率高、殘留物濃度低、礬花沉降速度快，脫色效果好等優點.聚合硫酸鐵的生產方法多種多樣，但都包括了氧化、水解和聚合等過程.若按氧化方式的不同來劃分，聚合硫酸鐵的生產方法主要可分為二大類:(1)直接氧化法，即采用強氧化劑(如H₂O₂、NaC1O、KCI0₃和MnO₂等)直接將亞鐵離子氧化為鐵離子.再經水解和聚合而得到聚合硫酸鐵；(2)催化氧化法，即在催化劑的作用下，利用空氣或氧氣將亞鐵離子氧化為鐵離子，同樣經水解和聚合而得到聚合硫酸鐵.直接氧化法因為氧化劑消耗量很大，成本過高，加之由氧化劑而引進的殘留物的分離費用較大，不分離又將影響產品的質量，所以難以工業化生產。

目前，國內外普遍采用催化氧化法生產聚合硫酸鐵，且主要以亞硝酸鈉和硝酸作催化劑。例如日本特許公開昭51-17516公開了一種聚合硫酸鐵的生產方法。是以硫酸亞鐵為原料.以亞硝酸鈉為催化劑，在一定溫度、壓力下通空氣氧化，經水解和聚合得到液體聚合硫酸鐵。公開號為CN 1040505A(1990年)的中國發明專利.申請公開的方法是以亞硝酸鈉為催化劑，硫酸亞鐵用空氣氧化后與硫酸反應制得液體聚合硫酸鐵。公開號為CN1053322A(1991年)的中國發明專利，申請公開的方法是以硝酸為催化劑和氧化劑，硫酸亞鐵在硫酸存在的條件下經氧化、水解和聚合后制得了液體聚合硫酸鐵.總括目前國內外業已開發的生產聚合硫酸鐵的各項技術，大多存在如下缺點或不足；

(1)反應速度慢.生產周期長達15-18h，致使生產效率及設備利用率很低，生產成本較高。

(2)這些生產方法對酸度都存在極大的依賴性，即酸的投加量必須很大才能保證最終的產品混合物中不出現氫氧化鐵沉淀。而酸的投加量增大必然降低產品的鹽基度，從而影響其凈水效果。

(3)由于這些生產方法都會產生較多的氮的氧化物.而且都是在反應結束前的一個短時間內迅速產生，既污染了環境，又危害了安全生產。為了安全起見，反應釜往往在低負荷運行，致使設備效率低。

此外，普通聚合硫酸鐵用于自來水的凈化.效果普遍比不上堿式氯化鋁，很難達到飲用水水質標準，所以在自來水行業主要仍采用堿式氯化鋁作凈水劑.本發明的多元共聚鐵系凈水劑由于鹽基度高、分子聚合度大且存在多組分協同作用，其穩定性和凈水效果比普通聚合硫酸鐵和堿式氟化鋁優越得多.由于多元共聚鐵系凈水劑不含鋁及其他有害成分，用于自來水凈化，徹底消除了鋁及其他有害成分對人體健康的潛在危害。