[發明專利]生產聚氯化硫酸羥基鐵的方法

無效

• 申請號: 98103013.0
• 申請日: 1998-07-13
• 公開（公告）號: CN1067962C
• 公開（公告）日: 2001-07-04
• 發明（設計）人: 彭繼增
• 申請（專利權）人: 彭繼增
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種生產絮凝劑的方法，特別是生產聚氯化硫酸羥基鐵的方法。

在水處理劑中，鐵鹽聚合物制成的絮凝劑從性能、適用范圍和價格來看，具有發展前途，但目前用到凈水方面的鐵鹽凈化劑不多。有硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合硫酸鐵等。從化學結構上看含元素越多，越能提高其絮凝性能，在原有化學結構中加入結構水也會提高其絮凝性能。在《江蘇省化工產品手冊》(江蘇省石油化學工業廳科技情報中心編)第450頁上公開了一種絮凝劑聚硫酸鐵[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-2/n]_m，它是一種新型無機大分子廣譜混絮凝劑，在原水處理中，比一般鋁鹽和鐵鹽混凝劑水解速度快，絮凝礬花初生時間短，礬化顆粒比重大，沉降速度快，去除原水濁度能力強，處理后水質優良，處理費用低。其制作方法為用硫酸亞鐵經催化聚合制成產品，但該聚硫酸鐵的原料為硫酸亞鐵，系化工成品，價格較高；生產工序催化聚合時要消耗一定能量；產品的化學結構較簡單，除鐵外只有氫氧根和硫酸根。

本發明的目的是提供一種新的絮凝劑聚氯化硫酸羥基鐵，它與聚硫酸鐵相比，價格較低，生產過程中不消耗能量：產品的化學結構較聚硫酸鐵復雜，絮凝性能提高。

本發明是按如下技術方案實現的，其生產過程為將鐵礦粉或廢鐵固體原料經硫酸和鹽酸酸浸、調節PH值制成液體產品[F_e(OH)_2(n-1)(H₂O)_ySO₄CI_2(6-n)]m，其中，n=2-4,m=1-5，所述鐵、硫酸、鹽酸的配比為鐵∶硫酸∶鹽酸=224∶98∶73～292，所用硫酸濃度不低于50％，鹽酸不低于18％，用硫酸調節PH值為1～2.1，再將液體噴霧烘干得到固體產品。本方法的原料采用鐵礦粉或廢鐵，其價格較用硫酸亞鐵為低，也易于取得，使用的硫酸、鹽酸濃度范圍較大，硫酸濃度可低于60％，最低為50％，鹽酸可低于20％，最低為18％，甚至廢酸亦可，從原料上降低了成本。本方法酸浸采用混合酸，因用單一種酸化學反應速度慢，鐵與濃硫酸不易進行反應，但與稀酸就較容易反應，加入鹽酸后，反應就更激烈了。此浸酸反應是放熱反應，依靠反應的放熱保持生成物溫度不大于70℃，以50-70℃為好，此溫度時酸浸后的聚合最為理想，帶入結構水，也達到聚合目的。反應式為：，或，反應中，鐵與硫酸、鹽酸配比為，鐵∶硫酸∶鹽酸=224∶98∶73～292。

原料由于用混合酸酸浸，拌有大量氣體放出，由于起始原料為固體、酸浸反應時必須加以壓力，在帶壓的反應釜中進行，反應釜中具有攪拌器。因混合酸酸浸時反應非常激烈，為防止反應時物料溢出，采用分批加入固體原料的辦法。第一次加入原料重量的1/5，待反應到不太激烈時，壓力下降，開啟加料孔；第二次加料，加料量為2/5，待壓降后，把生物料放出到輔助設備中；第三次加料，將余料全部加入到該輔助設備中，此時物料中的酸的濃度已不大，反應也較慢了，如是粉狀原料，還要進行攪拌。物料在反應釜中的二次酸浸，每次均在1小時以上。在輔助設備中要加長時間至15到30小時。酸浸時在20-70℃，最佳為50-70℃使反應時結構水容易帶入。因較低溫度時聚合體中組成部分(分子或原子團)之間引力大于水分子運動的動能，水分子易于被聚合體中的分子或原子團拉住，留在聚合體內，用混合酸酸浸的生成物不僅結構復雜，分子也大。聚硫酸鐵[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-3/n]單體分子只有兩個鐵元素，n個氫氧根和3-3/n個硫酸根，而聚氯化硫酸羥基鐵[Fe₄(OH)_2(n-1)(H₂O)_ySO₄Cl_2(6-n)]m中除以上成分外，還有2(6-n)個氯離子和多個結構水分子，聚合體分子相對大起來，鏈也長，性能提高了。