[发明专利]絮凝剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种絮凝剂的制备方法，具体是利用老化的盐酸型除锈除油剂制备絮凝剂的方法。

背景技术

钢铁材料由于长期接触空气中的氧和水分，极易生锈，除锈除油剂的应用非常有必要。常用的除锈除油剂为盐酸型或硫酸型除锈除油剂，铁锈成分主要是氧化铁或四氧化三铁，盐酸与铁锈反应，生成氯化铁或氯化亚铁，但是老化的除锈除油剂的排放会对环境造成严重污染，因此如何处理老化的除锈除油剂成为比较棘手的问题。

聚合氯化铁又称碱式氯化铁，简称PFC，是一种新型的高效无机分子絮凝剂，化学式为[Fe₂(OH)_nCl_6-n]_m。聚合氯化铁目前主要是液体产品，外观为红褐色不透明，具有易溶于水，絮凝性能好，对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。聚合氯化铁的适用pH值范围是9～11，形成的絮体密度大，容易沉淀，低温或高浊度时效果仍很好。聚合氯化铁的絮凝机理与聚合氯化铝相同，在水中提供的聚铁羟基配离子对悬浮在水中的粒子具有很强的吸附能力，对高浊度水的絮凝效果优于其他聚铁，对污泥具有强脱水作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种絮凝剂的制备方法，主要以老化的盐酸型除锈除油剂为原料，不仅能够无害化处理老化的除锈除油剂，而且使资源得到循环再利用，制得了可用于污水处理的絮凝剂，具有较高的环保效益和经济效益。

本发明采取的技术方案是提供一种絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

a）收集老化的锈除油剂；

b）向老化的除锈除油剂中加入氧化铁粉或废铁锈，反应1～2小时，过滤，收集滤液；

c）向步骤b）的滤液中加入过量的铁屑，反应完毕后，过滤，收集滤液，测定滤液中亚铁离子含量；

d）根据测得的亚铁离子含量向步骤c）的滤液中加入氧化剂，氧化剂与亚铁离子的摩尔比为（1～1.5）：（2～6），升温至50～70 ℃，反应1～2小时后降温至室温，过滤得到絮凝剂。

所述老化的除锈除油剂是指失去有效除锈除油能力的盐酸型除锈除油剂，老化的除锈除油剂不能再满足生产上除锈除油工艺的要求，而且如果直接排放不仅浪费资源，还会对环境造成污染。

所述氧化铁粉可以是市售氧化铁粉，也可以是工业生产中产生的废氧化铁。

所述铁屑为钢铁加工过程中产生的废铁屑。

所述氧化剂为KClO₃、双氧水或臭氧。

先收集老化的盐酸型除锈除油剂，其中主要含有FeCl₂、FeCl₃、盐酸和水，加入氧化铁粉后，氧化铁粉可以与其中的盐酸反应，中和盐酸，产物是FeCl₃和FeCl₂，反应方程式如下：

Fe₂O₃ ＋ 6HCl ＝ 2FeCl₃ ＋ 3H₂O

FeO ＋ 2HCl ＝ FeCl₂ ＋ H₂O

但是，要制备絮凝剂，就需要FeCl₃有足够的浓度，单靠老化的除锈除油剂还不能满足浓度需求，可以先用单质铁（铁屑）将FeCl₃还原为FeCl₂，同时，铁还能与多余的盐酸发生反应，也生成FeCl₂，这样，FeCl₂的含量就会增加，再用氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，同时，Fe³⁺发生部分水解，并聚合生成聚合氯化铁。

铁与FeCl₃或盐酸反应的方程式如下： 

Fe＋ 2HCl ＝ FeCl₂ ＋ H₂

2FeCl₃ ＋ Fe ＝ 3 FeCl₂

FeCl₂与氧化剂（KClO₃、双氧水、臭氧）反应并发生水解、聚合生成聚合氯化铁（[Fe₂(OH)_nCl_6-n]_m）的方程式如下：

6FeCl₂ + KClO₃ + 6HCl=6FeCl₃ + KCl+ 3H₂O