專利名稱：：用鋼渣和水渣制備聚硅硫酸鐵凈水劑的方法
技術領域：
：本發明涉及一種無機高分子絮凝劑的制備方法，尤其涉及一種用冶金渣制備聚硅硫酸鐵凈水劑的方法。
背景技術：
：聚硅硫酸鐵(PolymericFerricSilicateSulfate,PFSS)是一種性能較好的無機高分子絮凝劑，具有凈水用量少、無毒副作用的特點。現有制備聚硅硫酸鐵是以硅酸鈉和硫酸鐵為原料，采用活化硅酸作為硫酸鐵的助凝劑而制得。該制備方法需要價格不菲的化工原料為主要原料，成本較高。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低廉、工藝簡單的制備聚硅硫酸鐵凈水劑的方法。為此，本發明提供一種用鋼渣和水渣為主要原料制備聚硅硫酸鐵凈水劑的方法，包括以下步驟(1)將鋼渣和水渣按照重量比11.5:1混勻，加入到設有攪拌器和回流冷凝裝置的反應器中；(2)將濃度為10%的硫酸溶液按液固重量比23:1加入上述反應器中，不斷攪拌，溫度控制在100140'C，回流反應23h后過濾，得到濾液和濾渣；(3)將濾液降溫至40'C,加入35X的NaOH溶液調節pH值，直至生成白色絮狀沉淀，以去除A1、(4)加入3035%的11202溶液，使體系中的Fe^全部轉化為FeS+，得到Fe^的前驅液；(5)將步驟(2)所得濾渣去除MgS04和CaS04后，用35%的NaOH溶液堿溶，過濾分離后得到Na2Si03前驅液；(6)將上述F^+的前驅液和Na2Si03前驅液分別用水稀釋后，在強烈機械攪拌下，加入H3P04作為穩定劑，再加到聚合反應器中進行聚合反應，用10X的NaOH調節溶液的pH值至溶液由黃色變為橙紅色為止，得到液態的聚硅硫酸鐵；(7)將所得液態聚硅硫酸鐵放入烘箱中，在100120'C干燥后即得固體聚硅硫酸鐵凈水劑。在所述步驟(l)中還可以添加占鋼渣和水渣總重量05%的天然石英，以增加硅的含量。本發明的有益效果在于以鋼鐵企業的工業廢渣為主要原料生產高附加值產品聚硅硫酸鐵凈水劑，使冶金渣實現了資源化利用；所制得的聚硅硫酸鐵具有制備成本低廉、產品凈水效果好的特點，能廣泛用于凈化鋼鐵企業生產廢水和造紙、印染等重污染的生產廢水以及生活污水。具體實施方式以下實施例所用的鋼渣和水渣為唐山鋼鐵集團冶金渣公司生產，其主要化學成分分別示于表1和表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>以其為原料制備聚硅硫酸鐵凈水劑的方法如下(1)分別稱取鋼渣600g、水渣400g、30g天然石英(其中Si02含量為95.52%)，混勻后加入到設有攪拌器和回流冷凝裝置的反應器中；(2)將濃度為10X的硫酸溶液3000g加入上述反應器中，不斷攪拌，溫度控制在120'C，回流反應2.5h后過濾，得到濾液和濾渣；(3)將濾液降溫至40'C，加入35M的NaOH溶液調節pH值，直至生成白色絮狀沉淀；(4)加入30的H2O2溶液，使體系中的F,全部轉化為Fe、得到Fe"的前驅液；(5)將步驟(2)所得濾渣去除MgS04和CaS04后，用35%的NaOH溶液堿溶，過濾分離后得到Na2Si03前驅液；(6)將上述Fe^的前驅液和Na2Si03前驅液分別用水稀釋后，在強烈機械攪拌下，加入H3P04作為穩定劑，再加到聚合反應器中進行聚合反應，用10X的NaOH調節溶液的pH值至溶液由黃色變為橙紅色為止，得到液態的聚硅硫酸鐵；(7)將所得液態聚硅硫酸鐵放入烘箱中，在105'C干燥后即得固體聚硅硫酸鐵凈水劑。權利要求1.用鋼渣和水渣制備聚硅硫酸鐵凈水劑的方法，包括以下步驟(1)將鋼渣和水渣按照重量比1～1.5∶1混勻，加入到設有攪拌器和回流冷凝裝置的反應器中；(2)將濃度為10％的硫酸溶液按液固重量比2～3∶1加入上述反應器中，不斷攪拌，溫度控制在100～140℃，回流反應2～3h后過濾，得到濾液和濾渣；(3)將濾液降溫至40℃，加入35％的NaOH溶液調節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，使體系中的Fe2+全部轉化為Fe3+，得到Fe3+的前驅液；(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前驅液；(6)將上述Fe3+的前驅液和Na2SiO3前驅液分別用水稀釋后，在強烈機械攪拌下，加入H3PO4作為穩定劑，再加到聚合反應器中進行聚合反應，用10％的NaOH調節溶液的pH值至溶液由黃色變為橙紅色為止，得到液態的聚硅硫酸鐵；(7)將所得液態聚硅硫酸鐵放入烘箱中，在100～120℃干燥后即得固體聚硅硫酸鐵凈水劑。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于在所述步驟(l)中添加占鋼渣和水渣總重量05%的天然石英，以增加硅的含量。全文摘要本發明提供一種以鋼鐵企業的鋼渣和水渣為主要原料生產聚硅硫酸鐵凈水劑的方法。以硫酸溶解鋼渣和水渣制得Al、Fe的鹽溶液，過濾后得到濾液和濾渣；所得濾液用堿調節pH值后去除Al，加入H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>氧化亞鐵為高鐵后得到Fe<sup>3+</sup>的前驅液；所得濾渣用NaOH溶液堿溶后得到Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>前驅液；將兩前驅液加入H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>作為穩定劑，通過聚合反應制備得聚硅硫酸鐵。本發明使冶金渣實現了資源化利用，所制備的聚硅硫酸鐵具有制備成本低廉、產品凈水效果好的特點，能廣泛用于凈化鋼鐵企業生產廢水和造紙、印染等重污染的生產廢水以及生活污水。文檔編號C01B33/00GK101239721SQ200710063749公開日2008年8月13日申請日期2007年2月8日優先權日2007年2月8日發明者斌岳,朱成林申請人:朱成林;岳斌