[发明专利]聚合硫酸铁溶液及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及高凝聚力等功能性高的新型聚合硫酸铁溶液及其制造方法。

背景技术

迄今，众所周知聚合氯化铝或聚合硫酸铝有净水效果，但聚合硫酸铁也有洗涤效果从而进行了各种的研究和开发。并且，对聚合硫酸铁的制造方法已提出了许多的技术方案。这些技术中有涉及工艺的、有涉及装置的、有利用铁原料的废弃物而改良的，有特公昭51-17516号公报、特公平2-22012号公报、特公平5-13094号公报、特公平5-13095号公报、特公平5-53730号公报、特开平2-191541号公报、特开平6-47205号公报、特开平7-275609号公报、特开平7-241404号公报、特开平8-59245号公报、特开平8-48526号公报、特开平8-48527号公报和特开平8-253327号公报等。

其中，虽然也有公开了使用过氧化氢作为氧化剂的，但没有实施例等的具体性的记载，只不过是概念性的描述。

另外，本发明人在特开2000-16816号公报中提出了关于使用硫酸亚铁作为铁原料、使用过氧化氢作为氧化剂的聚合硫酸铁的制造方法的技术。该制造方法虽然能够降低成为沉淀物发生原因的钠成分和富营养化原因物质的氮成分，但使用的过氧化氢的氧化效率极限为85％。另外，虽然该制造方法在一部分特殊的地方已实用化，但一般来说成本高而没有达到普及。

另一方面，在研究铁原料的多样化方面，本发明人在特开平11-292546号公报中提出了使用铁屑、铁粉、铁废弃料等作为原料的方案，以溶解方法为中心，提出了以钠、二氧化氮作为催化剂、使用氧进行氧化的方法。

然而，在上述的方法中，利用冲床冲裁片，切割片或切削屑等的铁屑，在溶解时难以进行搅拌，或者即使进行搅拌也存在损伤溶解槽的缺点，因此溶解时间变长。

另外，在氧化时容器敞开，因此存在氧化剂的氧化效率降低的缺点。此外，得到的聚合硫酸铁中的钠的含量多，与市售品相比也不能够降低并抑制氮的含量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特公昭51-17516号公报

专利文献2：特公平2-22012号公报

专利文献3：特公平5-13094号公报

专利文献4：特公平5-13095号公报

专利文献5：特公平5-53730号公报

专利文献6：特开平2-191541号公报

专利文献7：特开平6-47205号公报

专利文献8：特开平7-275609号公报

专利文献9：特开平7-241404号公报

专利文献10：特开平8-59245号公报

专利文献11：特开平8-48526号公报

专利文献12：特开平8-48527号公报

专利文献13：特开平8-253327号公报

专利文献14：特开2000-16816号公报

专利文献15：特开平11-292546号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供不含有作为富营养化原因物质的氮成分和成为沉淀物形成(钠钾铁钒(ナトリウムジヤロサイト))原因的钠的凝聚力高的聚合硫酸铁溶液和工业上有利的聚合硫酸铁溶液的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人为了找出工业上有利地制造凝聚力高的聚合硫酸铁溶液的方法而反复潜心研究的结果，发现了下述的(1)～(4)。

(1)通过增大聚合硫酸铁的碱度，凝聚能力与聚合氯化铝(PAC)等同样地得到提高，

(2)铁溶解时，在三价铁的存在下铁的溶解速度加快，

(3)通过将硫酸亚铁与金属铁并用作为原料，能够使聚合硫酸铁的碱度适宜变化，以及

(4)通过使用过氧化氢进行铁的氧化反应，溶解时发生的H⁺与OH^-反应生成水(H⁺+OH^-＝H₂O)，因此没有还原反应，铁的氧化效率上升达到95～100％。

具体地，发现将硫酸亚铁和例如铁粉、铁屑等金属铁作为制造原料，使用过氧化氢将这些原料氧化，由此能够得到碱度特别高(n＞2)、不含有作为富营养化原因物质的氮成分和成为沉淀物形成(钠钾铁钒)原因的钠的聚合硫酸铁的溶液。