[发明专利]一种生产固体聚合硫酸铁的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种生产絮凝剂的方法，特别是一种用硫酸亚铁和硫酸在不经过烘干的条件下直接合成固体聚合硫酸铁的生产方法。

背景技术

    化学处理在给水和污水处理中是一个非常重要的单元，其中絮凝剂是一种可用来有效分离引起水污染的细小悬浮颗粒的化学药剂。目前絮凝剂的主要品种仍然是铁盐和铝盐。我国从上世纪80年代初期开始研制无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁。

液体聚合硫酸铁因贮存不便，运输困难，很大程度上制约了它的推广应用，因此固体聚合硫酸铁的研制和开发便成了人们关注的焦点。 固体聚合硫酸铁有水解速度快，絮凝比重大，沉降迅速，适用 pH 范围宽等优点，并且原料来源广泛，价格低廉，生产成本低，故具有很强的竞争力。

目前聚合硫酸铁固体化存在两种路线：一是先生成液体，后采取喷雾干燥或减压浓缩获得固体，此类方法生产设备复杂、耗能大；二是专利文献CN1105342涉及的脱水氧化法，所得产品盐基度较低，工艺条件繁琐，絮凝效果不佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的缺点而提供了一种在室温条件下无需烘干和脱水直接一步合成固体聚合硫酸铁的“短流程”生产工艺，此生产工艺得到的产品符合国家标准，并能够满足工业使用中的要求。

本发明的技术方案是：一种生产固体聚合硫酸铁的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）、称取100份重量的工业硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）放入耐酸反应釜中，加热至80~130 ^oC，电动搅拌至泥浆状；（2）、以喷淋方式分别加入10~13份重量的，质量浓度为98%的浓硫酸和20~30份重量的，质量浓度为50%的双氧水，加入完毕后充分搅拌反应1~4小时；（3）、加入2~6 份重量的工业级铵盐，搅拌均匀后将产物全部移至冷凝池，冷却静置8~36小时，即得到粉末状固体聚合硫酸铁，所生产的产品符合国家标准（GB14591-2006水处理剂聚合硫酸铁）中的要求。本发明所述的生产固体聚合硫酸铁的方法，其特征在于：所述的工业级铵盐为氨基钠和碳酸氢铵、碳酸铵、硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵、氯化铵中的一种或几种的混合物。

本发明所述的生产固体聚合硫酸铁的方法，其特征在于；生产过程中，具有强烈“锁水”能力的铵离子和硫酸根及三价铁离子形成硫酸高铁铵，形成一分子的晶体将结合十二个水分子，从而能够使流动态聚合硫酸铁在不经过烘干的情况下直接变成固体聚合硫酸铁。

本发明具有生产成本低廉、能耗低、操作流程简单，设备成本低等优点，所生产的固体聚合硫酸铁符合国家标准（GB14591-2006水处理剂聚合硫酸铁）中的要求并且用途广泛，不仅能净化污水，也能净化饮用水。

具体实施方式

实施例1

    称取800 Kg工业硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O），放入耐酸反应釜中，加热至80±5 ^oC，电动搅拌至泥浆状，然后向反应釜中喷洒质量浓度为98％的浓硫酸80 Kg和质量浓度为50％的双氧水160 Kg，加入完毕后充分搅拌反应1小时，加入工业级铵盐氨基钠1 Kg，碳酸氢铵2 Kg和氯化铵13 Kg，搅拌均匀后将产物全部移至冷凝池，冷却，静置8小时，得到粉末状固体聚合硫酸铁。

实施例2

    称取800 Kg工业硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O），放入耐酸反应釜中，加热至130±5 ^oC，电动搅拌至泥浆状，然后向反应釜中喷洒质量浓度为98％的浓硫酸104 Kg和质量浓度为50％的双氧水240 Kg，加入完毕后充分搅拌反应4小时，加入工业级铵盐氨基钠3 Kg，碳酸氢铵8 Kg和氯化铵37 Kg，搅拌均匀后将产物全部移至冷凝池，冷却，静置36小时，得到粉末状固体聚合硫酸铁。

实施例3

    称取800 Kg工业硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O），放入耐酸反应釜中，加热至100±5 ^oC，电动搅拌至泥浆状，然后向反应釜中喷洒质量浓度为98％的浓硫酸95 Kg和质量浓度为50％的双氧水200 Kg，加入完毕后充分搅拌反应2小时，加入工业级铵盐氨基钠1 Kg，碳酸氢铵8 Kg和氯化铵14 Kg，搅拌均匀后将产物全部移至冷凝池，冷却，静置12小时，得到粉末状固体聚合硫酸铁。

实施例4