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聚合硫酸鐵的生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間:2021年8月15日    

聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法主要有直接氧化法、催化氧化法和微生物催化氧化法。實(shí)際生產(chǎn)中以催化氧化法為居多,所用催化劑主要有硝酸,亞硝酸鈉等。本文介紹了我國聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝的研究進(jìn)展。

河南愛(ài)爾??嘶瘜W(xué)股份有限公司許志遠等開(kāi)發(fā)出一種利用鈦白粉副產(chǎn)品亞鐵母液制備聚合硫酸鐵的方法。將鈦白粉生產(chǎn)副產(chǎn)物硫酸亞鐵配置成濃度為600~650g/L的溶液,升溫至70~85℃,用氫氧化鈉溶液將硫酸亞鐵溶液的pH提高到4~6,加入硫化亞鐵粉末,在70~85℃下反應1~3h;將反應結束后的溶液降溫至40~45℃,加入絮凝劑后進(jìn)行過(guò)濾,得到濾渣和硫酸亞鐵濾液;對濾液進(jìn)行酸化處理,得到pH為1~2.5的混合液;強力攪拌條件下加入氧化劑,40~70℃反應1~3h,得到聚合硫酸鐵。該方法工藝簡(jiǎn)單,所制備的聚合硫酸鐵混凝劑的混凝效果好,濁度去除率可達96.5%;同時(shí),該方法可有效處理鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物,實(shí)現雙贏(yíng)。

常州清流環(huán)??萍加邢薰卷n曉剛等開(kāi)發(fā)出一種聚合硫酸鐵制備方法。酸性亞鐵溶液在催化劑、輔助催化劑和氧化劑作用下制得聚合硫酸鐵,所述輔助催化劑為尿素。該方法以酸洗廢液為原料,實(shí)現了廢棄物資源化利用,尿素氧化生成二氧化碳和氮氣能夠達到無(wú)殘留、無(wú)排放的目的,符合綠色環(huán)保要求,且使用尿素為助催化劑可大大提高生產(chǎn)效率。

深圳市長(cháng)隆科技有限公司李楊等采用七水硫酸亞鐵、氯酸鈉和濃硫酸等進(jìn)行反應制得聚合硫酸鐵液體,然后通過(guò)加入黏度為200~10000Pa·s聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺和白水泥后進(jìn)行陳置固化,得到聚合硫酸鐵固體。與現有固體聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝相比,該方法不需要干燥和加熱設備,可節約1/3的生產(chǎn)成本;所得到產(chǎn)品的礬花更大、沉降快;所得產(chǎn)品具有脫色效果好、總磷和COD去除率高、對水體pH影響小等特點(diǎn)。

蘭州理工大學(xué)白銀新材料研究院贠宏飛等開(kāi)發(fā)出一種固體聚合硫酸鐵制備方法。將工業(yè)七水硫酸亞鐵加入反應釜中,開(kāi)啟攪拌后以噴淋方式加入質(zhì)量濃度為93%的濃硫酸;于90~100℃加熱除去七水硫酸亞鐵中的部分結合水;1~1.5h后加入清潔氧化劑,于50~100℃反應0.5~3h,直至二價(jià)鐵完全氧化,得到紅褐色液體;將紅褐色液體全部移至陳化室,靜置0.5~1d后得到沉淀物,該沉淀物經(jīng)干燥、粉碎至120目即得固體聚合硫酸鐵粉末。該方法生產(chǎn)成本低廉、操作流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高。所得產(chǎn)品溶解度高,溶解速率快,不僅能進(jìn)化污水,也能凈化飲用水。

常州清流環(huán)??萍加邢薰卷n曉剛等開(kāi)發(fā)出一種固體聚合硫酸鐵生產(chǎn)方法。將硫酸亞鐵脫除水分后與高錳酸鉀混合,然后進(jìn)回轉窯中焙燒,得到硫酸鐵氧粉,再將硫酸鐵氧粉與硫酸溶液拌勻,并加入膨化劑,熟化后即得到固體聚合硫酸鐵成品。該方法直接采用焙燒方法將硫酸亞鐵中的二價(jià)鐵轉化為三價(jià)鐵,且高錳酸鉀在焙燒溫度下分解產(chǎn)生氧氣,不僅能夠直接氧化硫酸亞鐵中的二價(jià)鐵,而且使得硫酸亞鐵物料蓬松,有利于外界空氣進(jìn)入物料內部,提高氧化速率,也避免了使用硝酸、雙氧水進(jìn)行氧化而造成的氮氧化物排放;另外,高錳酸鉀分解產(chǎn)生的二氧化錳即可作為強氧化劑,又可在硫酸鐵氧粉與硫酸溶液反應過(guò)程中作為催化劑,促進(jìn)二價(jià)鐵充分氧化及硫酸鐵的聚合。

藍保(廈門(mén))水處理科技有限公司陳嘉賓等開(kāi)發(fā)出一種高效高濃聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝。在不經(jīng)過(guò)催化氧化過(guò)程和不增加大量工藝設備的情況下,利用鋼材酸洗副產(chǎn)的氧化鐵紅和工業(yè)廢硫酸反應,通過(guò)負壓增效濃縮工藝生產(chǎn)高效高濃的液體聚合硫酸鐵,以達到資源化利用,替代固體產(chǎn)品。該制備方法簡(jiǎn)單實(shí)用,易操作,制得的高效高濃液體聚合硫酸鐵與固體產(chǎn)品凈水效果接近1∶1,設備投入低,適合工業(yè)化生產(chǎn)。利用副產(chǎn)的氧化鐵紅和工業(yè)廢硫酸,避免催化氧化過(guò)程帶來(lái)的其他問(wèn)題,降低了生產(chǎn)成本。

在生產(chǎn)技術(shù)上,聚合硫酸鐵今后的發(fā)展方向是進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新技術(shù),降低生產(chǎn)成本,擴大生產(chǎn)原料來(lái)源,盡快將現有研究成果產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現規模生產(chǎn),變廢為寶,減輕對環(huán)境的影響。加快固體聚合硫酸鐵技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),以便提高運輸效率和安全性能。

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