CN1337356A - 复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺 - Google Patents

复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺,采用硫酸厂生产硫酸后的含氧化铁废渣为原料,按照化学计量,将水、矿渣、硫酸依次加入反应釜内进行反应,然后加入同等量的水进行稀释,稀释后的反应物排入沉降槽,加入少量的絮凝剂自然沉降,固液分离,再将上述清液打入聚合容器,加入H2O2与清液快速氧化聚合,即得聚合硫酸铝铁成品液。上述成品液经蒸发脱水,出料后自然结晶,然后破碎成粒状或粉状,即得固体聚合硫酸铝铁。本发明以废渣为原料,生产成本低,工艺简单;铝、铁复合,处理污水效果优于单质产品,能达到以废治废,在水处理过程中具有絮凝体形成速度快,絮团密度大,沉降速度快等特点。

Description

复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺
(一)技术领域
本发明属于净水剂的生产工艺，具体涉及一种利用硫酸厂含氧化铁的废渣生产复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺。
(二)背景技术
铝、铁高分子无机聚合物净水剂是从七十年代到九十年代研究和发展起来的新型化学工业，为改善人们生活质量及治理环境起到了很大作用。净水剂品种很多，生产工艺各不相同。目前硫酸厂的废渣随意排放，造成环境污染，急需治理。中国专利CN1219507A公开了一种“聚合硫酸铁固体净水剂一步法生产工艺”，利用钢铁厂和硫酸厂含氧化铁废渣与氧化剂反应，制取铁系固体净水剂聚合硫酸铁。该专利申请仅处于试验室试验阶段，实施例中要将硫酸分次加入含氧化铁废渣的烧杯中，反应温度需要控制在40～70℃，这在实际生产中不易掌握，另外，生产过程未加氧化剂，二价铁不能转化成三价铁，达不到聚合效果，且铁渣中物质不纯，固、液不分离，水不溶物过高，影响净水效果，不具备工业化生产。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用硫酸厂含氧化铁废渣工业化生产复合净水剂聚合硫酸铝铁，净水质量高、效果好，用于处理生活用水、工业废水、城市污水，达到以废治废，降低治理费用，减少环境污染。
本发明的技术解决方案是：采用硫酸厂生产硫酸后的废渣为原料，废渣中Fe2O3含量40～70％，Al2O3含量15～20％，按化学计量，浸出率60％～80％，配酸浓度45％～50％，硫酸浓度为92.5％～98％。
其生产工艺如下：按照化学计量，先将水加入反应釜内，再将矿渣倒入，然后加入硫酸，密闭自然反应两小时；反应物内加入上述同等量的水进行稀释，然后将稀释后的反应物排入沉降槽，加入少量的絮凝剂自然沉降，沉淀2～4小时，固液分离，清液PH值控制在2左右；将上述清液打入聚合容器，根据Fe2+含量加入H2O2，H2O2由容器底部喷洒进入清液，与清液快速氧化聚合，使Fe2+含量≤0.2，即得聚合硫酸铝铁成品液。
将提取成品液后的物料进行水洗，二次洗水可加入反应釜内与硫酸反应，一次洗水可用于稀释反应物，洗液复用，渣排放渣场。
上述聚合硫酸铝铁成品液经蒸发脱水，波美度控制在58～60°，出料后自然结晶，然后破碎成粒状或粉状，即得固体聚合硫酸铝铁。
本发明以废渣为原料，生产成本低，工艺简单，便于操作，常温常压，节能省电，不产生二次污染，生产效率高；铝、铁复合，处理污水效果优于单质产品。
(四)具体实施方式
采用硫酸厂生产硫酸后的废渣为原料，废渣中Fe2O3含量50％，Al2O3含量15％，浸出率按60％、配酸浓度按45％计算，硫酸浓度为92.5％。
按照化学计量，先将990kg的水加入反应釜内，再将1000kg矿渣倒入，然后加入810kg硫酸，自然反应两小时；再加入同等量的水进行稀释，然后将反应物排入沉降槽，加入10g絮凝剂聚丙烯酰胺自然沉降，沉淀2～4小时，固液分离，清液PH值控制在2左右；将上述清液打入聚合容器，根据Fe2+含量计算加入约25～30kg的H2O2，H2O2由容器底部喷洒进入清液，与清液快速氧化聚合，使Fe2+含量≤0.2，即得聚合硫酸铝铁成品液1500～1600kg。
采用本发明生产的复合净水剂聚合硫酸铝铁，外观为红褐色粘稠透明液体或红褐色固体。液体产品质量指标如下：
密度：(20℃)g/cm3≥1.43；铁(Fe3+)％≥5.5；铝(Al2O3)％≥5，还原物质(Fe2+)％≤0.2，盐基度％＝7～9。
本发明中的这些聚合离子可以从高起点迅速发挥电荷中和以及絮凝架桥作用，在水处理过程中具有絮凝体形成速度快，絮团密度大，沉降速度快等特点，对各种污水中的COD、BOD、悬浮液、色度、微生物等都有良好的去除效果。

Claims (4)

1、一种复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺，采用硫酸厂生产硫酸后的废渣为原料，废渣中Fe2O3含量40～70％，Al2O3含量15～20％，按化学计量，浸出率60％～80％，配酸浓度45％～50％，硫酸浓度为92.5％～98％；
其特征在于生产工艺如下：按照化学计量，先将水加入反应釜内，再将矿渣倒入，然后加入硫酸，密闭自然反应两小时；反应物内加入上述同等量的水进行稀释，然后将稀释后的反应物排入沉降槽，加入少量的絮凝剂自然沉降，沉淀2～4小时，固液分离，清液PH值控制在2左右；将上述清液打入聚合容器，根据Fe2+含量加入H2O2，H2O2由容器底部喷洒进入清液，与清液快速氧化聚合，使Fe2+含量≤0.2，即得聚合硫酸铝铁成品液。
2、根据权利要求1所述的复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺，其特征在于将提取成品液后的物料进行水洗，二次洗水可加入反应釜内与硫酸反应，一次洗水可用于稀释反应物。
3、根据权利要求1所述的复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺，其特征在于采用的絮凝剂为聚丙烯酰胺。
4、根据权利要求1所述的复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺，其特征在于上述聚合硫酸铝铁成品液经蒸发脱水，波美度控制在58～60；出料后自然结晶，然后破碎成粒状或粉状，即得固体聚合硫酸铝铁。
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