[发明专利]一种聚合硫酸铁及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚合硫酸铁及其制备方法，涉及絮凝剂材料技术领域。本发明提供的制备方法包括以下步骤：(1)将硫铁矿烧渣与硫酸混合进行高温煅烧，得到硫酸铁固化料；所述硫酸的质量浓度为60～90％，所述硫酸与硫铁矿烧渣的用量比为2～4L:2～4kg；所述高温煅烧的温度为350～450℃，时间为25～40min；(2)将所述硫酸铁固化料与水混合，在搅拌条件下进行水解聚合，得到固体聚合硫酸铁。本发明摒弃了传统方法中将硫铁矿烧渣中的铁浸出后，再将三价铁的化合物高温还原为二价铁的化合物，然后对其进行氧化的步骤，大大地简化了制备聚合硫酸铁的工艺流程；而且得到的聚合硫酸铁产品絮凝效果优良，净水效果显著。

技术领域

本发明涉及絮凝剂材料技术领域，特别涉及一种聚合硫酸铁及其制备方法。

背景技术

硫铁矿烧渣是工业生产硫酸过程中的废弃物(在800～900℃高温煅烧下得到的产物)，其内含有大量的铁系化合物及酸性物质，是生产聚合硫酸铁的重要原料。聚合硫酸铁是一种絮凝性能优良的无机高分子絮凝剂，相对于传统低分子铁盐和铝盐絮凝剂，有着用量小、对COD(化学需氧量)和色度去除率高等优点。以硫铁矿烧渣为原料制备聚合硫酸铁不仅有利于消除烧渣对环境造成的污染，而且还能使烧渣得到综合利用，提高化工厂的利润。

高温煅烧致使硫铁矿烧渣内部结构致密，并且铁氧化物附着有惰性矿物，降低了铁氧化物的反应活性，以硫铁矿烧渣为原料制备聚合硫酸铁通常是采用稀硫酸(质量浓度为25～45％)将硫铁矿烧渣长时间酸浸后，再混以还原剂(如碳、铁单质等)进行高温还原得到二价铁化合物，然后将二价铁化合物进行氧化和水解聚合制备目标产物。该工艺流程较长，增加了操作的繁复性。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种聚合硫酸铁及其制备方法。本发明提供的制备方法大大简化了制备聚合硫酸铁的工艺流程，且制备得到的聚合硫酸铁产品絮凝效果优良，净水效果显著。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种聚合硫酸铁的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硫铁矿烧渣与硫酸混合进行高温煅烧，得到硫酸铁固化料；所述硫酸的质量浓度为60～90％，所述硫酸与硫铁矿烧渣的用量比为2～4L:2～4kg；所述高温煅烧的温度为350～450℃，时间为25～40min；

(2)将所述硫酸铁固化料与水混合，在搅拌条件下进行水解聚合，得到固体聚合硫酸铁。

优选地，所述硫酸的质量浓度为80％。

优选地，所述硫酸与硫铁矿烧渣的用量比为3L:2kg。

优选地，所述高温煅烧的温度为400℃，时间为30min。

优选地，所述硫酸铁固化料与水的用量比为1kg:1～6L。

优选地，所述硫酸铁固化料与水的用量比为1kg:2～4L。

优选地，所述搅拌的速度为200～400r/min。

优选地，所述水解聚合的温度为30～60℃。

优选地，所述水解聚合的温度为40～60℃。

本发明提供了以上技术方案所述制备方法得到的聚合硫酸铁，所述聚合硫酸铁的平均Zeta电位为1.74～2.66mV，平均粒度为2014～2187d.nm。