[发明专利]一种聚合硫酸铁的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理剂制备领域，尤其涉及一种聚合硫酸铁的制备方法。

背景技术

目前普遍使用的无机混凝剂主要分为两大类：铝盐和铁盐。铝盐中以聚氯化铝、硫酸铝、氯化铝为主。而铁盐则以聚合硫酸铁为主。自上世纪六十年代开始，聚氯化铝以其独到的优势在市场中占据了一席之地，但是科技的进步，也使其曝露出一定的不足。聚合硫酸铁最早于二十世纪七十年代由日本首创，我国于二十世纪八十年代开发并投入工业化生产应用。尤其是2015年我国环保部公布“水十条”之后，聚合硫酸铁在污水处理中的应用得到了更充足的发展。

但是生产效率与成本是产品在市场竞争中占据有利地位的生命线。如何改变生产格局，如何提高生产效率、降低生产成本一直是拘束创新的核心问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在聚合硫酸铁生产效率不高的缺陷，提供一种聚合硫酸铁的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚合硫酸铁的制备方法，酸性亚铁溶液在催化剂和辅助催化剂条件下，在氧化剂作用下生产制得聚合硫酸铁，所述辅助催化剂为尿素。

作为优选，所述的酸性亚铁溶液可为酸洗废液。具体可选用钢管厂或拉管厂的酸洗废液为原料。

作为优选，所述酸洗废液中亚铁以Fe²⁺计质量分数为3～8％，酸以H₂SO₄计质量分数为2～6％。

进一步地，所述的酸洗废液使用前加入硫酸和七水硫酸亚铁进行配料，其中酸洗废液、98％硫酸和七水硫酸亚铁的质量比为(0.2～0.8):(0.02～0.05):(0.2～0.5)。

进一步地，所述的催化剂为亚硝酸钠或硝酸。

作为优选，将所述催化剂配置成质量分数为2‰～6‰的工作溶液，每吨成品使用2～6公斤所述工作溶液。

作为优选，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用2～5g。

进一步地，所述的氧化剂为氧气。

有益效果：本申请中可以以酸洗废液为原料，实现了废弃物资源化利用，尿素氧化生成二氧化碳和氮气能够达到无残留、无排放的目的，符合绿色环保要求和我国循环经济发展要求，而且使用尿素为助催化剂大大提高了生产效率。

具体实施方式

实施例1

在5L的实验釜中加入2.4kg酸洗废液(其中亚铁以Fe²⁺计质量分数为5％，酸以H₂SO₄计质量分数为5％)，然后加入0.12kg98％硫酸，1.48kg的钛白粉厂副产硫酸亚铁(七水硫酸亚铁)，加入催化剂亚硝酸钠工作溶液和辅助催化剂尿素，然后开启搅拌或循环泵，每隔五分钟取一次样PFS-1#，测定剩余的亚铁含量。其中将所述催化剂亚硝酸钠配置成质量分数为5‰的工作溶液，每吨成品使用3公斤所述工作溶液，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用2g。

实施例2

在5L的实验釜中加入2.4kg酸洗废液(其中亚铁以Fe²⁺计质量分数为3％，酸以H₂SO₄计质量分数为6％)，然后加入0.12kg98％硫酸，1.48kg的钛白粉厂副产硫酸亚铁(七水硫酸亚铁)，加入催化剂亚硝酸钠工作溶液和辅助催化剂尿素，然后开启搅拌或循环泵，每隔五分钟取一次样PFS-1#，测定剩余的亚铁含量。其中将所述催化剂亚硝酸钠配置成质量分数为2‰的工作溶液，每吨成品使用6公斤所述工作溶液，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用3g。

实施例3

在5L的实验釜中加入2.4kg酸洗废液(其中亚铁以Fe²⁺计质量分数为8％，酸以H₂SO₄计质量分数为2％)，然后加入0.15kg98％硫酸，0.6kg的钛白粉厂副产硫酸亚铁(七水硫酸亚铁)，加入催化剂亚硝酸钠工作溶液和辅助催化剂尿素，然后开启搅拌或循环泵，每隔五分钟取一次样PFS-1#，测定剩余的亚铁含量。其中将所述催化剂亚硝酸钠配置成质量分数为6‰的工作溶液，每吨成品使用2公斤所述工作溶液，所述的辅助催化剂用量为每吨成品使用5g。

对比例1

将实施例1中辅助催化剂尿素去除，其他同实施例1。

对比例2

将实施例1中辅助催化剂替换为等量的碘化钾，其他同实施例1。

表1为实施例及对比例不同工艺各时间段剩余的亚铁量