酸式硫酸鐵凈水劑合成方法技術

本發明專利技術提供了一種酸式硫酸鐵的合成方法，用于解決現有技術中工藝復雜、反應速度慢的技術問題，包括：步驟一：把以Fe2+計的質量分數為17%-32.9%的七水硫酸亞鐵或一水硫酸亞鐵加水攪拌2分鐘以上至形成漿狀液體；步驟二：加入質量分數為40%-98%的硫酸或工業廢硫酸溶液，攪拌均勻；步驟三：加入質量分數為98.5%-99.9%的氯酸鈉或氯酸鉀固體；步驟四：控制反應溫度為60-80℃，反應時間為20-40分鐘，反應物料的比重為Fe2+：硫酸：ClO3-：水=(1-1.2):(1.5-1.8):(0.2-0.3):(6.3-9.2)；步驟五：獲得酸式硫酸鐵。實施本發明專利技術的技術方案可實現簡化工藝、加快反應速度的技術效果。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種酸式硫酸鐵的合成方法，用于解決現有技術中工藝復雜、反應速度慢的技術問題，包括：步驟一：把以Fe2+計的質量分數為17%-32.9%的七水硫酸亞鐵或一水硫酸亞鐵加水攪拌2分鐘以上至形成漿狀液體；步驟二：加入質量分數為40%-98%的硫酸或工業廢硫酸溶液，攪拌均勻；步驟三：加入質量分數為98.5%-99.9%的氯酸鈉或氯酸鉀固體；步驟四：控制反應溫度為60-80℃，反應時間為20-40分鐘，反應物料的比重為Fe2+：硫酸：ClO3-：水=(1-1.2):(1.5-1.8):(0.2-0.3):(6.3-9.2)；步驟五：獲得酸式硫酸鐵。實施本專利技術的技術方案可實現簡化工藝、加快反應速度的技術效果。【專利說明】
本專利技術涉及凈水劑領域，特別涉及絮凝劑。
技術介紹
目前的水處理劑提倡性能高效、環境保護、安全穩定與經濟適用。由于有機合成高分子絮凝劑存在毒性及價格昂貴等原因，目前的使用中受到限制。因無機高分子絮凝劑具有高效、適應性強、無毒的特點，制備所需的原料價格低廉、易得、制備過程簡單，并且應用廣泛，可應用于各種廢水處理和污泥處置。因而，無機高分子絮凝劑在污水處理過程中具有十分巨大的潛在應用前景。聚合硫酸鐵因其性能的限制，在某些廢水處理工藝中需要調節pH時，使用聚合硫酸鐵將造成設備復雜、工藝流程繁瑣，提高了廢水處理單位設備投資和運行成本。酸式硫酸鐵[Fe2mH2n(SO4)3nJ作為一種新型的絮凝劑，可以集pH調節和絮凝劑投加于一體，節省設備等固定資產的投資和操作的難度。然而傳統的酸式硫酸鐵生產工藝中存在工藝復雜、反應速度慢的技術問題。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術中旨在披露一種反應速度快、耗能低的酸式硫酸鐵生產工藝，本專利技術的技術方案是這樣實施的:一種酸式硫酸鐵的合成方法，包括:步驟一:把以Fe2+計的質量分數為17%-32.9%的七水硫酸亞鐵或一水硫酸亞鐵加水攪拌2分鐘以上至形成漿狀液體；步驟二:加入質量分數為40%-98%的硫酸或工業廢硫酸溶液，攪拌均勻；步驟三:加入質量分數為98.5%-99.9%的氯酸鈉或氯酸鉀固體；步驟四:控制反應溫度為60-80°C，反應時間為20-40分鐘，反應物料的比重為 Fe2+:硫酸:C103-:水=(1-1.2): (1.5-1.8): (0.2-0.3): (6.3-9.2);步驟五:獲得酸式硫酸鐵。更進一步地，步驟四中的所述反應溫度為70±3°C。更進一步地，其特征在于，步驟四中的所述反應時間為30±2分鐘。更進一步地，其特征在于，步驟四中的所述反應物料的比重為Fe2+:硫酸:C103_冰=1:1.5:0.2:7.5o本專利技術還披露了通過上述的酸式硫酸鐵的合成方法合成的酸式硫酸鐵，Fe3+含量為 6-16%。更進一步地，Fe2+含量小于0.01%。實施本專利技術的技術方案可解決現有技術中工藝復雜、反應速度慢的技術問題；實施本專利技術的技術 方案，可實現簡化工藝、加快反應速度的技術效果。【專利附圖】【附圖說明】為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一種實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術的一種【具體實施方式】的工藝流程示意圖。【具體實施方式】 下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本專利技術提供一種酸式硫酸鐵的合成方法，酸式硫酸鐵的化學通式是Fe2mH2n(SO4) 3m+n，式中n/3m為酸式硫酸鐵的酸度，其值為-20%~8%。本專利技術通過以下方案實現，如圖1所示，步驟一:把以Fe2+計的質量分數為17%-32.9%的七水硫酸亞鐵或一水硫酸亞鐵加水攪拌2分鐘以上至形成漿狀液體；步驟二:加入質量分數為40%-98%的硫酸或工業廢硫酸溶液，攪拌均勻；步驟三:加入質量分數為98.5%-99.9%的氯酸鈉或氯酸鉀固體；步驟四:控制反應溫度為60-80°C，反應時間為20-40分鐘，反應物料的比重為 Fe2+:硫酸:C103-:水=(1-1.2): (1.5-1.8): (0.2-0.3): (6.3-9.2);步驟五:獲得酸式硫酸鐵。專利技術中所述的酸式硫酸鐵，其化學通式為Fe2mH2n (SO4) 3m+n，式中n/3m為酸式硫酸鐵的酸度，其值為-20%~10%。其酸度:按聚合硫酸鐵鹽基度的計算方法，酸度=n/3m，酸式硫酸鐵含量以Fe3+計6-16%。本專利技術所述的酸式硫酸鐵可作為工業廢水處理的絮凝劑，可以集pH調節和絮凝劑投加于一體，特別適用于紙漿、印染等廢水。本專利技術具有工藝簡單、反應時間短的技術效果，并且具有原材料來源廣、產品性能好的特點。實例I在5噸反應釜中，加入1100千克水，攪拌作用下加入160千克質量分數為95%的濃硫酸，攪拌均勻后，加入1700千克七水硫酸亞鐵，攪拌成漿狀液體，再加入128千克質量分數為99.2%的氯酸鉀固體，在反應釜夾套內加冷卻水控制反應溫度為65°C;反應25分鐘。反應后的物料冷卻后即為酸式硫酸鐵溶液。把該酸式硫酸鋁絮凝劑應用于造紙黑液廢水處理，廢水的C0D=900mg/L，pH=6.2，絮凝劑的投藥量為:廢水量:投藥量=1000:1.5，絮凝劑處理后出水C0D=90mg/L，去除率達90%。實例2在5噸反應釜中，加入865千克水，攪拌作用下加入392千克質量分數為40%的工業廢硫酸，攪拌均勻后，加入1700千克七水硫酸亞鐵，攪拌成漿狀液體，再加入110千克質量分數為99.5%的氯酸鈉固體，在反應釜夾套內加冷卻水控制反應溫度為70°C ;反應35分鐘。反應后的物料冷卻后即為酸式硫酸鐵溶液。按實例I投加絮凝劑，處理后出水C0D=95，去除率達89.4%。實例3在5噸反應釜中，加入940千克水，攪拌作用下加入390千克質量分數為40%的工業廢硫酸，攪拌均勻后，加入1050千克一水硫酸亞鐵，攪拌成漿狀液體，再加入112千克質量分數為99.5%的氯酸鈉固體，在反應釜夾套內加冷卻水控制反應溫度為75°C ;反應30分鐘。反應后的物料冷卻后即為酸式硫酸鐵溶液。按實例I投加絮凝劑，處理后出水C0D=90，去除率達90%。實例4在5噸反應釜中，加入1100千克水，攪拌作用下加入160千克質量分數為95%的濃硫酸，攪拌均勻后，加入1700千克七水硫酸亞鐵，攪拌成漿狀液體，再加入110千克質量分數為99.8%的氯酸鈉固體，在反應釜夾套內加冷卻水控制反應溫度為65°C;反應30分鐘。反應后的物料冷卻后即為酸式硫酸鐵溶液。按實例I投加絮凝劑，處理后出水C0D=95，去除率達89.4%。實例5在5噸反應釜中，加入1740千克水，攪拌作用下加入170千克質量分數為95%的濃硫酸，攪拌均勻后，加入1050千克一水硫酸亞鐵，攪拌成漿狀液體，再加入110千克質量分數為99.8%的氯酸鈉固體，在反應釜夾套內加冷卻水控制反應溫度為70本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種酸式硫酸鐵的合成方法，其特征在于，包括：步驟一：把以Fe2+計的質量分數為17%?32.9%的七水硫酸亞鐵或一水硫酸亞鐵加水攪拌2分鐘以上至形成漿狀液體；步驟二：加入質量分數為40%?98%的硫酸或工業廢硫酸溶液，攪拌均勻；步驟三：加入質量分數為98.5%?99.9%的氯酸鈉或氯酸鉀固體；步驟四：控制反應溫度為60?80℃，反應時間為20?40分鐘，反應物料的比重為Fe2+：硫酸：ClO3?：水=(1?1.2):(1.5?1.8):(0.2?0.3):(6.3?9.2)；步驟五：獲得酸式硫酸鐵。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王家雷，潘德扣，賀祝，
申請(專利權)人：海南宜凈環保有限公司，
類型：發明
國別省市：海南;66