[发明专利]酸自耦平衡准干法制备聚合硫酸铝铁的方法

说明书

本发明公开了一种酸自耦平衡准干法制备聚合硫酸铝铁的方法，以Al₂(SO₄)₃·18H₂O、FeSO₄·7H₂O及NaClO₃为原料，采用酸自耦平衡准干法制备得到聚合硫酸铝铁，制备条件为：n(Al³⁺)/n(Fe²⁺)配比为2.0，温度为60℃，反应时间为50min，氧化剂NaClO₃按Fe²⁺计过量4％，制得的聚合硫酸铝铁(PAFS)。产品质量符合国家标准要求。制得的聚合硫酸铝铁(PAFS)产品在室温下存储3个月后，产品的亚铁转化率下降了0.17％，盐基度下降了1.02％，沉淀量增加了2.78％，但都还符合国家的标准要求。说明产品的各项指标比较稳定的，存储效果较好。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体的涉及一种酸自耦平衡准干法制备聚合硫酸铝铁的方法。

背景技术

无机高分子混凝剂是上世纪六十年代后发展起来的新型混凝剂，它具有无毒性、价格便宜等优点，从而取代有机高分子混凝剂，广泛应用于给水、工业废水以及城市污水的各种流程。目前，普遍使用的无机高分子絮凝剂主要有聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)两种。其中聚合氯化铝具有残余色度小等优点，但水解弱，絮凝体积小，疏松，沉降慢及Al³⁺残留等，不利于在水处理中应用。而聚合硫酸铁具有产品性能稳定，不含Al³⁺及重金属等有害物质，对COD、浊度的去除率较高，易容易于水，投药量小、水解强，絮凝体积大，沉降快等优点而得到广泛使用，但也存在出水残余色度等不足，限制了它的使用。而聚合硫酸铁铝(PFAS)絮凝剂是综合PFS和PAC两者优点而开发的一种新型高效水处理剂，其兼有铝盐净水效果优良，铁盐沉降速度快、水处理成本低之优点；同时还克服了铝盐成本较高、沉淀效果不理想、过量铝残存于水中对人体有害，铁盐容易产生泛黄和变黑的不足，是一种理想的水处理复合絮凝剂。

近年来对聚合硫酸铝铁的研究很多，制备聚合硫酸铝铁的方法也是各种各样。例如，张民权、Jia-Q ianJiang及N igel J.D.Graham以硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)和硫酸铝[Al₂(SO₄)₃·18H₂O]为主要原料，合成了聚合硫酸铝铁；莫丙禄等人将聚合硫酸铁和聚合硫酸铝按一定的比例混合，制备出聚合硫酸铝铁，这些制备方法都需要添加大量的酸或碱。同时，这些制备过程中如果酸度过强，聚合不完全；如果酸度过弱，又容易发生离析，产生难溶物质，因此常常需要通过外加酸或碱的方式来维持制备过程中反应料液酸度的稳定，不仅增加了工艺的控制难度，而且影响产品质量，增大生产过程物料与能量的消耗，不利于清洁生产。

为了使制备工艺简单而易于控制、提高制备过程的原子经济性和清洁程度，本人曾提出酸自耦平衡液相法制备聚合硫酸铝铁的新方法，但所制得的产品为也液态，不利于存储和长途运输。为此，如何应用简便、清洁的工艺制备得到干态的聚合硫酸铝铁产品是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单且易于控制，制备过程的原子经济性和清洁程度较高，能够直接制备得到干态聚合硫酸铝铁产品的制备方法，为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：