一種聚合硫酸鐵淨水劑的製備方法與流程
2023-07-19 16:57:11 1
本發明屬於水處理領域，具體涉及一種聚合硫酸鐵淨水劑的製備方法。
背景技術：
目前我國工業硫酸生產主要是通過硫鐵礦焙燒成二氧化硫， 經淨化、催化氧化、吸收而製得。在焙燒過程中產生大量的硫鐵礦燒渣，其主要成分為鐵的氧化物、三氧化二鋁、二氧化矽，另外還有氧化鈣、氧化鎂、鉛、鋅、硒、砷、磷等，不僅佔用土地、汙染環境，而且造成地下水汙染，一直成為硫酸企業的難題之一。而硫鐵礦燒渣中的鐵的氧化物，是製備聚合硫酸鐵淨水劑的原料之一，因此，如何利用硫鐵礦燒渣製備聚合硫酸鐵淨水劑，從而變廢為寶，是當今硫鐵礦燒渣研究的一個方向。
技術實現要素：
為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種聚合硫酸鐵淨水劑及其製備方法，該淨水劑解決了硫鐵礦燒渣難以處理的問題，而且其可以有效去除水中的汙染成分，而且淨化速度快、成本低。
本發明所採用的技術方案如下：
一種聚合硫酸鐵淨水劑的製備方法，生產聚合硫酸鐵淨水劑的原料包括硫鐵礦燒渣、硅藻土、硫酸、廢鐵屑和亞硝酸鈉，具體步驟為：
（1）將硫鐵礦燒渣和硅藻土粉碎至200～400目，待用；
（2）在壓力為0.2～0.6Mpa的反應釜中加入硫酸，加熱至250～350℃；
（3）將步驟（1）獲得的粉末加入反應釜中，攪拌1～3小時，降溫至60～90℃用水浸出，過濾獲得浸出液；
（4）將廢鐵屑加入浸出液，加熱至70～100℃，攪拌3～6小時，獲得硫酸亞鐵溶液；
（5）將硫酸亞鐵溶液經過降溫冷卻，析出硫酸亞鐵晶體；
（6）將硫酸加入硫酸亞鐵晶體中，再加入亞硝酸鈉，通入空氣進行氧化，經水解、聚合反應製得聚合硫酸鐵溶液；
（7）將聚合硫酸鐵溶液經過陳化2～4小時獲得結晶體，將結晶體破碎成粒狀或粉狀即可獲得聚合硫酸鐵淨水劑。
進一步，步驟（2）中硫酸的質量分數為70%～80%。
進一步，步驟（6）中硫酸的質量分數為2%～10%。
本發明具有以下的有益效果：
本發明的聚合硫酸鐵淨水劑的製備方法，實現了對硫鐵礦燒渣的有效利用，變廢為寶，解決了硫鐵礦燒渣難以處理的問題，而且該淨水劑能夠對水中的多種汙染成分進行有效處理，顯著降低了水中重金屬等有害物質的含量，該淨水劑主要採用硫鐵礦燒渣和硅藻土製成，成本低、不會產生二次汙染，同時其吸附力強，具有淨水效果好，淨水速度快的特點。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明：
實施例1
按照如下重量份數配置聚合硫酸鐵淨水劑：硫鐵礦燒渣50份，硅藻土15份，硫酸200份，廢鐵屑10份，亞硝酸鈉5份。
上述聚合硫酸鐵淨水劑的製備方法，包括以下步驟：
（1）將硫鐵礦燒渣和硅藻土粉碎至200目，待用；
（2）在壓力為0.5Mpa的反應釜中加入質量分數為75%的硫酸，加熱至250℃；
（3）將步驟（1）獲得的粉末加入反應釜中，攪拌2小時，降溫至80℃用水浸出，過濾獲得浸出液；
（4）將廢鐵屑加入浸出液，加熱至90℃，攪拌4小時，獲得硫酸亞鐵溶液；
（5）將硫酸亞鐵溶液經過降溫冷卻，析出硫酸亞鐵晶體；
（6）將質量分數為5%的硫酸加入硫酸亞鐵晶體中，再加入亞硝酸鈉，通入空氣進行氧化，經水解、聚合反應製得聚合硫酸鐵溶液；
（7）將聚合硫酸鐵溶液經過陳化4小時獲得結晶體，將結晶體破碎成粒狀或粉狀即可獲得聚合硫酸鐵淨水劑。
實施例2
按照如下重量份數配置聚合硫酸鐵淨水劑：硫鐵礦燒渣80份，硅藻土20份，硫酸300份，廢鐵屑15份，亞硝酸鈉7份。
上述聚合硫酸鐵淨水劑的製備方法，包括以下步驟：
（1）將硫鐵礦燒渣和硅藻土粉碎至300目，待用；
（2）在壓力為0.3Mpa的反應釜中加入質量分數為70%的硫酸，加熱至300℃；
（3）將步驟（1）獲得的粉末加入反應釜中，攪拌2小時，降溫至80℃用水浸出，過濾獲得浸出液；
（4）將廢鐵屑加入浸出液，加熱至90℃，攪拌4小時，獲得硫酸亞鐵溶液；
（5）將硫酸亞鐵溶液經過降溫冷卻，析出硫酸亞鐵晶體；
（6）將質量分數為3%的硫酸加入硫酸亞鐵晶體中，再加入亞硝酸鈉，通入空氣進行氧化，經水解、聚合反應製得聚合硫酸鐵溶液；
（7）將聚合硫酸鐵溶液經過陳化4小時獲得結晶體，將結晶體破碎成粒狀或粉狀即可獲得聚合硫酸鐵淨水劑。
實施例3
按照如下重量份數配置聚合硫酸鐵淨水劑：硫鐵礦燒渣100份，硅藻土25份，硫酸400份，廢鐵屑20份，亞硝酸鈉10份。
上述聚合硫酸鐵淨水劑的製備方法，包括以下步驟：
（1）將硫鐵礦燒渣和硅藻土粉碎至400目，待用；
（2）在壓力為0.6Mpa的反應釜中加入質量分數為80%的硫酸，加熱至350℃；
（3）將步驟（1）獲得的粉末加入反應釜中，攪拌2小時，降溫至80℃用水浸出，過濾獲得浸出液；
（4）將廢鐵屑加入浸出液，加熱至90℃，攪拌4小時，獲得硫酸亞鐵溶液；
（5）將硫酸亞鐵溶液經過降溫冷卻，析出硫酸亞鐵晶體；
（6）將質量分數為3%的硫酸加入硫酸亞鐵晶體中，再加入亞硝酸鈉，通入空氣進行氧化，經水解、聚合反應製得聚合硫酸鐵溶液；
（7）將聚合硫酸鐵溶液經過陳化4小時獲得結晶體，將結晶體破碎成粒狀或粉狀即可獲得聚合硫酸鐵淨水劑。
採用本發明的聚合硫酸鐵淨水劑，實現了對硫鐵礦燒渣的有效利用，變廢為寶，解決了硫鐵礦燒渣難以處理的問題，而且該淨水劑能夠對水中的多種汙染成分進行有效處理，顯著降低了水中重金屬等有害物質的含量，該淨水劑主要採用硫鐵礦燒渣和硅藻土製成，成本低、不會產生二次汙染，同時其吸附力強，具有淨水效果好，淨水速度快的特點。