[發(fā)明專利]一種用于處理工業(yè)廢水的聚合硫酸鐵晶體的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810651621.4
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108793356B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小赫;吳旭;文鵬;王秋幃;吳小龍;唐文;郭忠誠;王永進(jìn);劉營濱;靳海鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北永紹科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C01G49/14
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 高慧娟

本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于處理工業(yè)廢水的聚合硫酸鐵晶體的制備方法，旨在解決傳統(tǒng)制備聚合硫酸鐵生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀的問題。其制備步驟主要包括S1：將濃硫酸用去離子水稀釋，制備硫酸溶液；S2：將硫酸亞鐵固體粉末加入至硫酸溶液中，制備硫酸亞鐵溶液；S3：向硫酸亞鐵溶液中加入氧化劑及改性劑苯乙烯，使硫酸亞鐵發(fā)生氧化、水解及聚合反應(yīng)，制得聚合硫酸鐵溶液；S4：將聚合硫酸鐵溶液降溫，制備聚合硫酸鐵晶體。本發(fā)明在溶液中加入苯乙烯，使苯乙烯與氫氧化鐵之間形成π鍵效應(yīng)，依次來避免氫氧化鐵沉淀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于處理工業(yè)廢水的聚合硫酸鐵晶體的制備方法。

背景技術(shù)

聚合硫酸鐵是近幾年發(fā)展起來的一種無機(jī)高分子絮凝劑，其與傳統(tǒng)的絮凝劑如三氯化鐵、硫酸鋁、氯化硫酸鐵等相比，具有生產(chǎn)成本低、且凈化過程的投加量少、適用pH范圍廣、雜質(zhì)(濁度、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(yōu)點(diǎn)。聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法主要可分為二大類：(1)直接氧化法，即采用強(qiáng)氧化劑(如H₂O₂、NaClO、KClO₃和MnO₂等)直接將亞鐵離子氧化為鐵離子，再經(jīng)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(jīng)水解和聚合而得到聚合硫酸鐵。

公布號為CN1109027的發(fā)明專利披露了一種聚合硫酸鐵的生產(chǎn)新工藝，其以硫酸亞鐵為主要原料，在加溫加壓及充氧的條件下制得聚合硫酸鐵原液，原液經(jīng)稀釋制得液體聚合硫酸鐵產(chǎn)品，再經(jīng)干燥制得固體聚合硫酸鐵產(chǎn)品。

但是，上述披露的技術(shù)方案在實(shí)際生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品混合物中常出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀，影響產(chǎn)品純度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于處理工業(yè)廢水的聚合硫酸鐵晶體的制備方法，其能夠較好地解決傳統(tǒng)制備聚合硫酸鐵生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀的問題。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種用于處理工業(yè)廢水的聚合硫酸鐵晶體的制備方法，包括以下步驟：

S1：將濃硫酸用去離子水稀釋，制備硫酸溶液；

S2：將硫酸亞鐵固體粉末加入至硫酸溶液中，制備硫酸亞鐵溶液；

S3：向硫酸亞鐵溶液中加入氧化劑及改性劑，使硫酸亞鐵發(fā)生氧化、水解及聚合反應(yīng)，制得聚合硫酸鐵溶液；

S4：將聚合硫酸鐵溶液降溫，制備聚合硫酸鐵晶體。

進(jìn)一步的，S3中所述氧化劑為高錳酸鉀。

進(jìn)一步的，S3中所述改性劑為苯乙烯。

進(jìn)一步的，S4中在對聚合硫酸鐵溶液降溫的同時(shí)，向其中加入硫酸鉀、硫酸錳及氯化鐵中的至少兩種，攪拌均勻。

進(jìn)一步的，S1中制備的硫酸溶液中硫酸的摩爾濃度為0.5-3moL/L。

進(jìn)一步的，S2中制備的硫酸亞鐵溶液中硫酸亞鐵的摩爾濃度為5-10moL/L。

進(jìn)一步的，S4中將聚合硫酸鐵溶液至于5℃以下冷卻降溫。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.通過在溶液中加入改性劑苯乙烯來改善氫氧化鐵易沉淀的現(xiàn)象。氫氧化鐵因其溶度積非常小，其在20℃時(shí)的溶度積約為4*10^-33，因此，其在溶液中非常容易出現(xiàn)沉淀。在溶液中加入改性劑苯乙烯，苯乙烯中含有大量雙鍵，鐵離子的d軌道電子與苯乙烯之間形成d-p形式的π鍵效應(yīng)，使氫氧化鐵與苯乙烯結(jié)合，形成互溶，從而避免氫氧化鐵沉淀，提高終產(chǎn)品的純度。