一種聚合硫酸鐵的制備方法
【專利摘要】本發明屬于水處理劑制備領域，一種聚合硫酸鐵的制備方法，酸性亞鐵溶液在催化劑和輔助催化劑條件下，在氧化劑作用下生產制得聚合硫酸鐵，所述輔助催化劑為尿素。有益效果：本申請中可以以酸洗廢液為原料，實現了廢棄物資源化利用，尿素氧化生成二氧化碳和氮氣能夠達到無殘留、無排放的目的，符合綠色環保要求和我國循環經濟發展要求，而且使用尿素為助催化劑大大提高了生產效率。
【專利說明】
一種聚合硫酸鐵的制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于水處理劑制備領域，尤其涉及一種聚合硫酸鐵的制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前普遍使用的無機混凝劑主要分為兩大類:鋁鹽和鐵鹽。鋁鹽中以聚氯化鋁、硫 酸鋁、氯化鋁為主。而鐵鹽則以聚合硫酸鐵為主。自上世紀六十年代開始，聚氯化鋁以其獨 到的優勢在市場中占據了一席之地，但是科技的進步，也使其曝露出一定的不足。聚合硫酸 鐵最早于二十世紀七十年代由日本首創，我國于二十世紀八十年代開發并投入工業化生產 應用。尤其是2015年我國環保部公布"水十條"之后，聚合硫酸鐵在污水處理中的應用得到 了更充足的發展。
[0003] 但是生產效率與成本是產品在市場競爭中占據有利地位的生命線。如何改變生產 格局，如何提高生產效率、降低生產成本一直是拘束創新的核心問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是克服現有技術存在聚合硫酸鐵生產效率不高的缺陷，提供一種聚 合硫酸鐵的制備方法。
[0005] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種聚合硫酸鐵的制備方法，酸性 亞鐵溶液在催化劑和輔助催化劑條件下，在氧化劑作用下生產制得聚合硫酸鐵，所述輔助 催化劑為尿素。
[0006] 作為優選，所述的酸性亞鐵溶液可為酸洗廢液。具體可選用鋼管廠或拉管廠的酸 洗廢液為原料。
[0007] 作為優選，所述酸洗廢液中亞鐵以Fe2+計質量分數為3~8%，酸以H2S〇4計質量分 數為2~6 %。
[0008] 進一步地，所述的酸洗廢液使用前加入硫酸和七水硫酸亞鐵進行配料，其中酸洗 廢液、98%硫酸和七水硫酸亞鐵的質量比為(0.2~0.8) :(0.02~0.05) :(0.2~0.5)。
[0009] 進一步地，所述的催化劑為亞硝酸鈉或硝酸。
[0010]作為優選，將所述催化劑配置成質量分數為2%。~6%。的工作溶液，每噸成品使用2 ~6公斤所述工作溶液。
[0011] 作為優選，所述的輔助催化劑用量為每噸成品使用2~5g。
[0012] 進一步地，所述的氧化劑為氧氣。
[0013] 有益效果:本申請中可以以酸洗廢液為原料，實現了廢棄物資源化利用，尿素氧化 生成二氧化碳和氮氣能夠達到無殘留、無排放的目的，符合綠色環保要求和我國循環經濟 發展要求，而且使用尿素為助催化劑大大提高了生產效率。
【具體實施方式】
[0014] 實施例1
[0015] 在5L的實驗釜中加入2.4kg酸洗廢液（其中亞鐵以Fe2+計質量分數為5%，酸以 H2S〇4計質量分數為5% )，然后加入0.12kg98%硫酸，1.48kg的鈦白粉廠副產硫酸亞鐵(七水 硫酸亞鐵），加入催化劑亞硝酸鈉工作溶液和輔助催化劑尿素，然后開啟攪拌或循環栗，每 隔五分鐘取一次樣PFS-1#，測定剩余的亞鐵含量。其中將所述催化劑亞硝酸鈉配置成質量 分數為5%。的工作溶液，每噸成品使用3公斤所述工作溶液，所述的輔助催化劑用量為每噸 成品使用2g。
[0016] 實施例2
[0017]在5L的實驗釜中加入2.4kg酸洗廢液（其中亞鐵以Fe2+計質量分數為3%，酸以 H2S〇4計質量分數為6% )，然后加入0.12kg98%硫酸，1.48kg的鈦白粉廠副產硫酸亞鐵(七水 硫酸亞鐵），加入催化劑亞硝酸鈉工作溶液和輔助催化劑尿素，然后開啟攪拌或循環栗，每 隔五分鐘取一次樣PFS-1#，測定剩余的亞鐵含量。其中將所述催化劑亞硝酸鈉配置成質量 分數為2%。的工作溶液，每噸成品使用6公斤所述工作溶液，所述的輔助催化劑用量為每噸 成品使用3g。
[0018] 實施例3
[0019]在5L的實驗釜中加入2.4kg酸洗廢液（其中亞鐵以Fe2+計質量分數為8%，酸以 H2S〇4計質量分數為2% )，然后加入0.15kg98%硫酸，0.6kg的鈦白粉廠副產硫酸亞鐵(七水 硫酸亞鐵），加入催化劑亞硝酸鈉工作溶液和輔助催化劑尿素，然后開啟攪拌或循環栗，每 隔五分鐘取一次樣PFS-1#，測定剩余的亞鐵含量。其中將所述催化劑亞硝酸鈉配置成質量 分數為6%。的工作溶液，每噸成品使用2公斤所述工作溶液，所述的輔助催化劑用量為每噸 成品使用5g。
[0020] 對比例1
[0021 ]將實施例1中輔助催化劑尿素去除，其他同實施例1。
[0022] 對比例2
[0023] 將實施例1中輔助催化劑替換為等量的碘化鉀，其他同實施例1。
[0024]表1為實施例及對比例不同工藝各時間段剩余的亞鐵量
[0025]
[0027]注：表示反應結束不再取樣。
[0028]表2為實施例及對比例制得的產品的指標
[0029]
[0030] 表3為實施例及對比例制得的產品的絮凝效果的數據
[0031]
[0032] 原水:溫度18°C，pH: 7.85，濁度:65.4NTU。混凝攪拌試驗的GT值：32670，攪拌12分 鐘，沉淀5分鐘。
[0033]應當理解，以上所描述的具體實施例僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。由 本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
【主權項】
1. 一種聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于：酸性亞鐵溶液在催化劑和輔助催化劑條 件下，在氧化劑作用下生產制得聚合硫酸鐵，所述輔助催化劑為尿素。2. 根據權利要求1所述的聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于:所述的酸性亞鐵溶液為 酸洗廢液。3. 根據權利要求2所述的聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于:所述酸洗廢液中亞鐵以 Fe2+計質量分數為3~8%，酸以H2S〇4計質量分數為2~6%。4. 根據權利要求2或3所述的聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于:所述的酸洗廢液使 用前加入硫酸和七水硫酸亞鐵進行配料，其中酸洗廢液、98%硫酸和七水硫酸亞鐵的質量 比為(0.2~0.8) :(0.02~0.05) :(0.2~0.5)。5. 根據權利要求1所述的聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于:所述的催化劑為亞硝酸 鈉或硝酸。6. 根據權利要求5所述的聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于:將所述催化劑配制成質 量分數為2%。~6%。的工作溶液，每噸成品使用2~6公斤所述工作溶液。7. 根據權利要求1所述的聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于:所述的輔助催化劑用量 為每噸成品使用2~5g。8. 根據權利要求1所述的聚合硫酸鐵的制備方法，其特征在于:所述的氧化劑為氧氣。
【文檔編號】C02F1/52GK105836813SQ201610442516
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】韓曉剛, 李雪峰, 顧玲玲, 蔣曉春, 劉軍
【申請人】常州市清流水處理劑有限公司