用含稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法
2023-06-21 06:14:41 1
專利名稱：用含稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法
用含稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法
一、 技術領域-
本發明屬於汙水處理用高分子絮凝劑製備技術領域，具體涉及用含稀土汙泥和含鐵塵泥 生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法。
二背景技術：
現有生產聚矽硫酸鋁鐵的原料有矽酸鈉、硫酸鐵、硫酸鋁，生產方法是將矽酸鈉酸化制 備聚矽酸後，再引入鐵、鋁離子聚合而成。這種生產方法需要價格不菲的化工原料，成本較
高。而ZL200510094967. 1 "用冶金渣製備聚矽硫酸鐵鋁的方法"，雖然找到了一種降低生產 聚矽硫酸鋁鐵生產成本的途徑，但有效濃度含量較低，穩定性差。
三
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的上述缺陷，擬提供一種區別於現有技術方案的用含 稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法，使之工藝過程及條件簡單，生產設備投 資費用較少，操作費用低，產品性能穩定，質量優良。
為實現本發明的目的，所採取的技術方案如下
用含稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法，，其特徵在於它包括用石化催 化劑生產企業產生的含稀土的汙水汙泥和冶金煉鋼企業產生的含鐵塵泥為主要原料，在於它
由三步過程組成
1.生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的主要原料及化學成分
木發明涉及的主要原料為石化催化劑生產企業產生的汙水汙泥和冶金煉鋼企業產生的 含鐵塵泥。石化催化劑生產企業產生的汙水汙泥是石化催化劑生產企業在生產催化劑產品過
程中，產生的PH 〈4汙水用NaOH中和，使汙水PH〉 9再用汙水處理工藝進行汙水處理，在汙 水處理工藝中所產生的汙泥，其化學成分見表1，該汙泥中含的Si02、 AL203、 La203、 Ce02 組分是該方法生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的原料來源。含鐵塵泥，來源與冶金煉鋼過程，其化學 成分見表2，該塵泥中含的Fe203、 Fe0組分是該方法生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的原料來源。 表1.生產石化催化劑企業的汙水汙泥的主要化學成分
成分Si02A簡Na20S03La203Ce02其他
含量(％)37.426. 76. 5214. 13. 178. 863. 25表2.煉鋼塵泥的主要化學成分
成分Fe203Fe0Si02Ca0A1203MgO其他
含量(％)23. 4846. 763.4518. 960.873. 842. 64
2.生產過程:
a)。將^#土汙泥、擬岡塵泥ssM百分比i: a.7—2.2)充分混合mwms^釜中.
(2) 。將質量百分濃度(3—10%) H2S04緩慢倒入反應釜中對含稀土汙泥、煉鋼塵泥進 行酸解，稀土汙泥、煉鋼塵泥(3—10%) H2S04按重量比1: (10—20)充分攪拌l小時，待 反應體系冷卻至室溫，酸解反應結束。
(3) 。將反應產物過濾去除沉澱物(主要為石膏與酸不溶物)，濾液(主要為亞鐵鹽、 三價鐵鹽、鋁鹽、鑭鹽、鈰鹽和水合矽酸的混合溶液)用27. 5%的H202使溶液中Fe2+全部氧 化為Fe3+，氧化Fe2+的過程其氧化終點用鐵氰化鉀來確定；再用30%Na0H調整溶液PH值為 2.0—2.5;將調整後的溶液放置水浴加熱l一2小時，保持溫度在8(TC左右，使調整後的溶 液自行水解、聚合，出現深紅棕色的液體產品，即為聚矽硫酸稀土鋁鐵絮凝劑。
本發明通過前述工藝步驟所得產品，在2個月內未出現凝膠，產品性能比較穩定。 與現有技術相比本發明具有以下顯著效果
1、 石化催化劑生產企業產生的汙水汙泥是石化催化劑生產企業在生產催化劑產品過程 中，產生的ra 〈4汙水用Na0H中和，使汙水ra〉 9再用汙水處理工藝進行汙水處理，在汙水 處理工藝中所產生的汙泥，使汙泥中的Si02轉化為Na2Si03,為酸化、水解、聚合反應創造 了條件。
2、 石化催化劑生產企業產生的汙水汙泥是石化催化劑生產企業在生產催化劑產品過程 中的汙水處理工藝中所產生的汙泥，該汙泥中含的La203、 Ce02s組分在生產聚矽硫酸稀土鋁 鐵工藝中起到氧化、催化作用，縮短了 Fe2+轉化為Fc3+的時間和聚矽硫酸鋁鐵酸解、水解、 聚合時間。另外，聚矽硫酸稀土鋁鐵由於La203、 Ce02參—聚矽硫酸鋁鐵聚合的化學反應， 改變了聚矽硫酸鋁鐵絮凝劑的分子結構，形成了比聚矽硫酸鋁鐵絡合分子體積還要大的聚矽 硫酸稀土鋁鐵絡合分子，該絡合分子的汙水處理效果要遠遠超過現有聚矽硫酸鋁鐵絡合分子 的汙水處理效果。
總之，本發明所述的用含稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法，所生產的 聚矽硫酸稀土鋁鐵絮凝劑適合用於處理高濃度汙水、生活汙水、工業汙水。該生產方法簡化了 工藝過程，縮短了生產時間，產品穩定性好，性能優良；同時為含稀土汙泥和含鐵塵泥的利用 提供了新的途徑，提高了資源綜合利用率，也降低了聚矽硫酸稀土鋁鐵絮凝劑的生產成本和汙水處理成本，具有很高的經濟效益、環保效益和社會效益。具體實施例方式
例一
(1) .稱取2kg含稀土汙泥、3.6kg煉鋼塵泥充分混合,將含稀土汙泥、煉鋼塵泥按重量
百分比l: 1.8放入耐酸反應釜中。 '
(2) .將52L質量百分濃度10%H2S04緩慢倒入反應釜中對含稀土汙泥、煉鋼塵泥進行 酸解，含稀土汙泥、煉鋼塵泥10細2S04按重量比1: IO充分攪拌I小時，待反應體系冷卻 至室溫，酸解反應結束。
(3) .將反應產物過濾去除沉澱物(主要為石膏與酸不溶物)，濾液(主要為亞鐵鹽、 三價鐵鹽、鋁鹽、鑭鹽、鈰鹽和水合矽酸的混合溶液)用27. 5%的H202使溶液中Fe2+全部氧 化為Fe3+，氧化Fe2+的過程其氧化終點用鐵氰化鉀來確定(取少量溶液滴加在鐵氰化鉀固體 上，不變色說明已全部轉化為Fe3+);再用30柳aOH調整溶液PH值為2.0—2.5;將調整後的 溶液放置水浴加熱l小時，保持溫度在80'C左右，使調整後的溶液自行水解、聚合，出現深 紅棕色的液體產品，即為聚矽硫酸稀土鋁鐵絮凝劑，產品保存二個月未出現凝膠，產品性能 比較穩定。
例二
(1) .稱取2kg含稀土汙泥、4kg煉鋼塵泥充分混合，將含稀土汙泥、煉鋼塵泥按重量百 分比l: 2放入耐酸反應釜中。
(2) .將99L質量百分濃度5y。H2S04緩慢倒入反應釜中對含稀土汙泥、煉鋼塵泥進行酸 解，含稀土汙泥、煉鋼塵泥5。/。H2S(M按重量比1: 17充分攪拌i小時，待反應體系冷卻至 室溫，酸解反應結束。
(3) .將反應產物過濾去除沉澱物(主要為石膏與酸不溶物)，濾液(主要為亞鐵鹽、 三價鐵鹽、鋁鹽、鑭鹽、鈰鹽和水合矽酸的混合溶液)用27. 5%的H202使溶液中Fe2+全部氧 化為Fe3+，氧化Fe2+的過程其氧化終點用鐵氰化鉀來確定(取少量溶液滴加在鐵氰化鉀固體 上，不變色說明己全部轉化為Fe3+);再用30%NaOH調整溶液Hi值為2. 0—2. 5;將調整後的 溶液放置水浴加熱1.5小時，保持溫度在8(TC左右，使調整後的溶液自行水解、聚合，出現 深紅棕色的液體產品，即為聚矽硫酸稀土鋁鐵絮凝劑，產品保存二個月未出現凝膠，產品性 能比較穩定。
權利要求
1. 一種用含稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法，其特徵在於它包括用石化催化劑生產企業產生的含稀土的汙水汙泥和冶金生產企業產生的含鐵煉鋼塵泥為原料，在於它由三步過程組成(1). 將含稀土汙泥、煉鋼塵泥按重量百分比1∶(1.7—2.2)充分混合放入耐酸反應釜中；(2). 將質量百分濃度(3—10％)H2SO4緩慢倒入反應釜中對含稀土汙泥、煉鋼塵泥進行酸解，含稀土汙泥、煉鋼塵泥(3—10％)H2SO4按重量比1∶(10—20)充分攪拌1小時，待反應體系冷卻至室溫，酸解反應結束；(3). 將反應產物過濾去除沉澱物(主要為石膏與酸不溶物)，濾液(主要為亞鐵鹽、三價鐵鹽、鋁鹽、鑭鹽、鈰鹽和水合矽酸的混合溶液)用27.5％的H202使溶液中Fe2+全部氧化為Fe3+，氧化Fe2+的過程其氧化終點用鐵氰化鉀來確定；再用30％NaOH調整溶液PH值為2.0—2.5；將調整後的溶液放置水浴加熱1—2小時，保持溫度在80℃左右，使調整後的溶液自行水解、聚合，出現深紅棕色的液體產品，即為聚矽硫酸稀土鋁鐵絮凝劑。
全文摘要
本發明屬於汙水處理用高分子絮凝劑製備技術領域，具體涉及用含稀土汙泥和含鐵塵泥生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的方法。它由原料混合，酸解，氧化、水解、聚合三步過程組成。本發明提供了一條用石化催化劑生產企業產生的含稀土的汙水汙泥和冶金煉鋼企業產生的含鐵塵泥為主要原料，製備高分子絮凝劑的新生產工藝；本發明簡化了生產聚矽硫酸稀土鋁鐵的工藝過程，縮短了生產時間，產品穩定性好，性能優良；同時為含稀土汙泥和含鐵塵泥的利用提供了新的途徑，提高了資源綜合利用率，也降低了聚矽硫酸稀土鋁鐵絮凝劑的生產成本和汙水處理成本，具有很高的經濟效益、環保效益和社會效益。
文檔編號C02F1/56GK101481161SQ20091000917
公開日2009年7月15日 申請日期2009年2月23日 優先權日2009年2月23日
發明者祺 楊, 楊忠剛 申請人:楊 祺;楊忠剛