[发明专利]多元共聚铁系净水剂的生产方法

说明书

多元共聚铁系净水剂的生产方法，是以硫酸亚铁和硫酸为主要原料，以硝酸锌、硝酸镁、硝酸钙为催化剂，以磷酸、盐酸为改性剂，在加温加压及充氧的条件下进行级化、水解和聚合反应，约一小时内即可制得一种盐基度>20%的多元共聚铁系净水剂.该生产方法生产周期短，反应过程温和且无三废污染.该净水剂成本低，稳定性好，对人畜无毒无害无副作用，且净水效果优越，可显著提高出水速率，适用于自来水及生活污水、工业废水等的净化处理。

技术领域：本发明涉及用于处理自来水、工业用水、工业废水及城市污水等的絮凝剂的生产方法，更准确地说是涉及用于处理自来水、工业用水、工业废水及城市污水等的无机高分子絮凝剂—多元共聚铁系净水剂的生产方法。

背景技术：多元共聚铁系净水剂是一种改性聚合硫酸铁，是对聚合硫酸铁传统产品的一种改造和提高，是一种更高品质的聚合硫酸铁新品种。

发明内容：聚合硫酸铁是近几年发展起来的一种重要无机高分子絮凝剂.聚合硫酸铁与传统的絮凝剂如三氯化铁、硫酸铝、氯化硫酸铁等相比，具有生产成本低、且净化过程的投加量少、适用pH范围广、杂质(浊度、重金属、COD、悬浮物等)去除率高、残留物浓度低、矾花沉降速度快，脱色效果好等优点.聚合硫酸铁的生产方法多种多样，但都包括了氧化、水解和聚合等过程.若按氧化方式的不同来划分，聚合硫酸铁的生产方法主要可分为二大类:(1)直接氧化法，即采用强氧化剂(如H₂O₂、NaC1O、KCI0₃和MnO₂等)直接将亚铁离子氧化为铁离子.再经水解和聚合而得到聚合硫酸铁；(2)催化氧化法，即在催化剂的作用下，利用空气或氧气将亚铁离子氧化为铁离子，同样经水解和聚合而得到聚合硫酸铁.直接氧化法因为氧化剂消耗量很大，成本过高，加之由氧化剂而引进的残留物的分离费用较大，不分离又将影响产品的质量，所以难以工业化生产。

目前，国内外普遍采用催化氧化法生产聚合硫酸铁，且主要以亚硝酸钠和硝酸作催化剂。例如日本特许公开昭51-17516公开了一种聚合硫酸铁的生产方法。是以硫酸亚铁为原料.以亚硝酸钠为催化剂，在一定温度、压力下通空气氧化，经水解和聚合得到液体聚合硫酸铁。公开号为CN 1040505A(1990年)的中国发明专利.申请公开的方法是以亚硝酸钠为催化剂，硫酸亚铁用空气氧化后与硫酸反应制得液体聚合硫酸铁。公开号为CN1053322A(1991年)的中国发明专利，申请公开的方法是以硝酸为催化剂和氧化剂，硫酸亚铁在硫酸存在的条件下经氧化、水解和聚合后制得了液体聚合硫酸铁.总括目前国内外业已开发的生产聚合硫酸铁的各项技术，大多存在如下缺点或不足；

(1)反应速度慢.生产周期长达15-18h，致使生产效率及设备利用率很低，生产成本较高。

(2)这些生产方法对酸度都存在极大的依赖性，即酸的投加量必须很大才能保证最终的产品混合物中不出现氢氧化铁沉淀。而酸的投加量增大必然降低产品的盐基度，从而影响其净水效果。

(3)由于这些生产方法都会产生较多的氮的氧化物.而且都是在反应结束前的一个短时间内迅速产生，既污染了环境，又危害了安全生产。为了安全起见，反应釜往往在低负荷运行，致使设备效率低。

此外，普通聚合硫酸铁用于自来水的净化.效果普遍比不上碱式氯化铝，很难达到饮用水水质标准，所以在自来水行业主要仍采用碱式氯化铝作净水剂.本发明的多元共聚铁系净水剂由于盐基度高、分子聚合度大且存在多组分协同作用，其稳定性和净水效果比普通聚合硫酸铁和碱式氟化铝优越得多.由于多元共聚铁系净水剂不含铝及其他有害成分，用于自来水净化，彻底消除了铝及其他有害成分对人体健康的潜在危害。