專利名稱：一種混凝劑聚合磷酸氯化鐵的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種水處理用新型聚合磷酸氯化鐵混凝劑的制備方法，該混凝劑特別適用于處理含油帶色的工業廢水。更具體的說，本發明尤其涉及采用廢棄的磷化渣(鋼鐵磷化處理產生的一種固體渣)作原料所生產的聚合磷酸氯化鐵混凝劑的制備方法。
背景技術：
混凝劑分無機和有機混凝劑。在給水與污水處理中目前以無機混凝劑應用最為廣泛，常用的無機混凝劑主要有聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、聚合綠化鋁、聚合硫酸鐵。就目前所采用的無機混凝劑而言，低分子無機混凝劑的混凝效果差，沉淀速度慢，成本高。而鋁的聚合無機混凝劑雖然效果好，但原料緊缺成本高，并且鋁對人體有害。目前，生產混凝劑的方法很多，中國專利89107966. 1 (公開號CN1051157A)公開了一種生產復合高分子混凝劑的方法，該方法采用的原料均不屬于工業廢棄物而是工業的成品原料，還要使用大量的強酸，成本較高。
發明內容
鑒于已有混凝劑所存在的上述缺點，本發明的目的在于提供一種混凝效果好、沉淀速度快、生產成本低的新型水處理劑——聚合磷酸氯化鐵。本發明所提供的聚合磷酸氯化鐵混凝劑是通過以下反應原理制備的。磷化渣為鋼鐵磷化處理時產生的一種白色固體渣(目前未得到利用)，其主要成分為磷酸一氫亞鐵、磷酸亞鐵盒少量磷酸一氫鋅，加入鹽酸后即起置換反應，生產氯化鐵和少量磷酸一氫鋅，在鹽酸不過量的情況下PO43-則與氯化鐵形成磷酸氯化鐵水解聚合物一聚磷酸氯化鐵混凝劑。 正式這種聚合物對含油帶色廢水起到很好的去污作用。本發明所提供的聚合磷酸氯化鐵混凝劑是通過以下方法制備的生產原料及控制指標為磷化渣，含水量在10-20%，磷化渣中各元素組分為鐵 (Fe)含量彡16%，磷(P)含量彡9%，鋅(Zn)含量彡1. 5%，生產時主要控制原料中鐵、磷含量，如鐵、磷含量過低，則可以加入適量磷酸鹽鐵進行調整；工業鹽酸，其中HCl含量(重量比)彡30% ；輔助原料磷酸亞鐵(工業品)。具體生產過程如下在1000或2000升的反應釜中，先將鹽酸加入，在常溫下開動攪拌，從反應釜固體加料口緩慢加入磷化渣，若半小時加入完畢，繼續攪拌半小時，然后靜置1-1. 5小時，再開動攪拌1小時，停止攪拌，放料，過濾，將濾液加入到貯罐中靜置熟化M 小時以上，得清澈桔紅色液體，即為聚合磷酸氯化鐵成品。少量生產時，也可將符合要求的磷化渣倒入缸中，緩緩加入鹽酸攪拌。產品控制指標鐵(Fe)含量彡7. 5%磷(P)含量彡5.0%鋅(Zn)含量彡0.8%
水不溶物彡0.1%亞鐵(Fe2+)含量彡0.pH 值(1% 的水溶液):2.5 3. 具體實施例方式制備本發明產品的具體實施例如下實施例1:磷化渣(Fe :18. 9% ;P :11.9% )，工業鹽酸(HCl :30% )，用量比(重量比％ )磷化渣工業鹽酸=43 57，將物料投入總量57%的工業鹽酸加入反應釜中，開動攪拌，緩緩加入磷化渣，約半小時加入完畢，繼續攪拌半小時，停止攪拌靜置1-1. 5小時，再開動攪拌1小時使物料聚合后，放料、過濾，濾液打入貯罐靜置熟化M小時以上，得清澈桔紅色液體即為成品。實施例2 磷化渣(Fe :21. 4% ;P :13.5% )，工業鹽酸(HCl :30% )，用量比(重量比％ )磷化渣工業鹽酸=38 62，將物料投入總量62%的工業鹽酸加入反應釜中，開動攪拌，緩緩加入磷化渣，約半小時加入完畢，繼續攪拌半小時，停止攪拌靜置1-1. 5小時，再開動攪拌1小時使物料聚合后，放料、過濾，濾液打入貯罐靜置熟化M小時以上，得清澈桔紅色液體即為成品。使用本發明產品處理廢水時，可以采用以下兩種方法方法一是先將本產品按所需量與廢水混合，使廢水中的膠體顆粒受其作用降低了雙電層斥力而脫穩，聚集成小顆粒(凝聚)，再加入另一種線性分子聚合物，如聚丙烯酰胺或聚合氯化鋁，使凝聚的小顆粒通過聚合物線性分子的架橋作用，實現絮凝、沉降，從而達到廢水除油脫色的目的。方法二 是單獨使用本發明產品與廢水混合，實現凝聚和絮凝過程。使用本發明產品處理廢水的應用實施例如下應用實施例一采用本發明聚合磷酸氯化鐵作混凝劑，以聚合氯化鋁作絮凝劑處理軋鋼廢水，先將本品與廢水混合，實現凝聚，后將聚合氯化鋁投入，完成絮凝過程。本品與聚合氯化鋁用量均為5. 5mg/L，處理后水質情況如下表所示
—處理前處理后去除率％ 軋鋼廠要求達到的指標(mg/L)
油含量 mg/L__3^5__0_6__98^__sg 10_
懸浮物含量 mg/L I 1897. 096. 3^ 20應用實施例二 采用本發明聚合磷酸氯化鐵作凝聚劑，以聚丙烯酰胺(分子量800萬)作絮凝劑， 處理煉鋼廠連鑄廢水。先將本發明產品與廢水混合，投加量為iaiig/L，再投加0. 13mg/L聚丙烯酰胺與之混合，處理后的水質情況如下表所示
—處理前處理后去除率％ 軋鋼廠要求達到的指標(mg/L) 油含量 mg/L I 26.5 I 1. 594. 3^ 權利要求
1.混凝劑聚合磷酸氯化鐵的制備方法，其特征在于a 制備該混凝劑的原料及有關控制指標是磷化渣，含水量在10-20%，為鋼鐵磷化處理時產生的一種白色固體渣，其主要成分為磷酸一氫亞鐵、磷酸亞鐵和少量磷酸一氫鋅，磷化渣中各元素組分為鐵(Fe)含量> 16%, 磷(P)含量>9%，鋅(Zn)含量> 1.5%，生產時主要控制原料中鐵、磷含量，如鐵、磷含量過低，則可以加入適量磷酸鹽鐵進行調整；工業鹽酸，其中HCl含量(重量比)彡30% ；輔助原料磷酸亞鐵(工業品)；b 具體制備方法如下將磷化渣與工業鹽酸以一定的比例，先將鹽酸加入反應釜中，在攪拌下緩慢加入磷化渣，若半小時加入完畢，繼續攪拌半小時，然后靜置1-1. 5小時，再開動攪拌1小時，停止攪拌，放料，過濾，將濾液加入到貯罐中靜置熟化M小時以上，得清澈桔紅色液體，即為聚合磷酸氯化鐵成品。少量生產時，也可將符合要求的磷化渣倒入缸中，緩緩加入鹽酸攪拌。
2.按照如權利要求1所述聚合磷酸氯化鐵混凝劑的制備方法，其特征在于聚合磷酸氯化鐵中各元素含量(重量比)為(Fe)含量彡16%，磷(P)含量彡9%，鋅(Zn)含量 > 1. 5%。
3.按照如權利要求1所述聚合磷酸氯化鐵混凝劑的制備方法，其特征在于磷化渣與工業鹽酸用量比(重量比)為43 57。
4.按照如權利要求1所述聚合磷酸氯化鐵混凝劑的制備方法，其特征在于磷化渣與工業鹽酸用量比(重量比)為38 62。
全文摘要
混凝劑聚合磷酸氯化鐵的制備，采用鋼鐵磷化處理生產的廢棄磷化渣作原料，該混凝劑特別適用于處理含油帶色的工業廢水。本發明產品的制備是以磷化渣、工業鹽酸，其中HCl含量(重量比)≥30％、磷酸亞鐵(工業品)為原料，將磷化渣與工業鹽酸以一定的比例，經聚合而制得聚合磷酸氯化鐵清澈桔紅色液體。在用于給水與污水處理時，本發明產品聚合磷酸氯化鐵混凝劑與已有混凝劑相比，具有除油脫色效率高、藥劑投加量少、藥劑投加量范圍寬等特點，本品生產加工過程中不會產生二次污染；生產工藝簡單，采用廢棄的磷化渣作原料，生產成本低，因此本發明產品價格低廉。
文檔編號C02F1/52GK102476845SQ20101055833
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者廉則波, 趙后昌 申請人:天津市塘沽區鑫宇環保科技有限公司