铁系高分子絮凝剂的合成方法论文

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1、铁系高分子絮凝剂的合成方法论文.freelFe2(SO4)3+mn(OH)=Fe2(OH)2(SO4)3-n/2m其中n＜2，m≥101.1.2以工业硫酸废液为原料生产ＰＦＳ以工业硫酸废液为原料，亚硝酸钠为催化剂，按硫酸：硫酸亚铁为(0.3～0.5)∶1的原料配比，在密闭的容器中，通入纯氧(氧压0.15～0.3ＭＰａ)，于55～90℃条件下反应1.5～2.0ｈ，即制得了ＰＦＳ。该过程采用纯氧，大大降低了亚硝酸钠的用量，缩短了反应时间。其反应式为：2FeSO4+H2SO4+O2=Fe2(SO4)3+2OHmFe2(SO4)3+m

2、n(OH)=Fe2(OH)2(SO4)3-n/2m其中n＜2，m≥101.1.3以磁铁矿、菱铁矿为原料生产ＰＦＳ将磁铁矿粉碎成一定粒度的粉末，按磁铁矿粉：硫酸为1∶4的比例，加水搅拌反应24ｈ，在100～103℃聚合1.5～2.5ｈ，制得液体的ＰＦＳ。在此液体ＰＦＳ中，加入0.5%～0.8%(ｍ/ｍ)的氯酸钾作为氧化剂进行反应0.5～1ｈ，然后在120℃浓缩，可得到固体的ＰＦＳ产品。以菱铁矿生产ＰＦＳ时，首先将菱铁矿粉碎成3～7ｃｍ的块状，然后加入水∶硫酸∶硝酸配比为100∶15∶3的混酸，反应温度为18～40℃，反应48ｈ，

3、就可得到ＰＦＳ。1.1.4由Ｆｅ3+化合物直接生产ＰＦＳ以Ｆｅ2Ｏ3为原料，使Ｆｅ2Ｏ3和稀硫酸(浓度20%)在90～120℃，压力0.3ＭＰａ下反应1～5ｈ就制得ＰＦＳ；或使Ｆｅ3Ｏ4与40%Ｈ2ＳＯ4加热就会合成出Fe2(OH)2(SO4)3-n/2m，其盐基度由Ｈ2ＳＯ4的用量控制。1.1.5直接以硫酸亚铁为原料生产ＰＦＳ以FeSO4为原料，亚硝酸钠为催化剂，在反应温度为20～70℃、压力为490.3ＭＰａ的条件下，直接合成ＰＦＳ。但此法的亚硝酸钠消耗量大，反应中有ＮＯ2毒气放出，并且氧化时间长达17ｈ。后来有人对催化剂

4、进行了改进，以H2O2为氧化剂，按FeSO4：H2O2为(18～20)∶1配成氧化液，使氧化时间缩短为6～12ｈ。1.2聚合氯化铁(ＰＦＣ)的生产方法在三氯化铁溶液中逐滴加入ＮａＯＨ溶液，控制碱化度在11%左右，可制得较纯净的聚合氯化铁。工业上采用盐酸处理废钢渣，浸出液在ＨＮＯ3作催化剂的条件下，通氧气氧化，控制碱化度在11%左右，可制得聚合氯化铁。另外，一种简便的方法就是在70℃处理ＦｅＣｌ3溶液就使ＦｅＣｌ3溶液聚合。也可以在1ｈ内把ＣａＣＯ3悬浊液添加到ＦｅＣｌ3和四聚磷酸钠的混合溶液中，就得到稳定的聚合氯化铁溶液。1.

5、3聚合氯化硫酸铁(ＰＦＣＳ)的生产方法1.3.1以次氯酸钠为氧化剂的合成方法以硫酸亚铁为原料，比例大约为：原料23%～64%，水15%～20%，催化剂2%～8%，次氯酸钠为氧化剂，充分搅拌反应1～2ｈ，待静止熟化后进行过滤，即制得了聚合氯化硫酸铁。1.3.2以氯气为氧化剂的合成方法以硫酸亚铁为原料，以氯气为氧化剂，使二价铁离子氧化成三价铁离子，然后以氢氧化钠中和调整碱化度，同时加入氯化钙作为稳定剂，反应0.5ｈ就可得到聚合氯化硫酸铁的液体产品。1.3.3以氧气为氧化剂的合成方法利用盐酸硫酸混合溶液处理废钢渣，溶液以氧气为氧化剂

6、，ＨＮＯ3为催化剂，用Ｈ2ＳＯ4控制ＯＨ/Ｆｅ3+比值，控制产品碱化度在10.5%，待Ｆｅ2+完全氧化为Ｆｅ3+后停止反应，静止冷却至室温，即可得成品。1.4聚合磷酸硫酸铁(ＰＦＰＳ)的制备方法以生产钛白粉的副产品七水硫酸亚铁为原料生产ＰＦＰＳ。根据硫酸亚铁的量加入98%的浓硫酸和30%的H2O2后，在80℃反应2ｈ，然后定量加磷酸钠在80℃反应30ｍｉｎ，即制得深红棕色液体产品，液体产品在50～60℃间烘干，可得固体产品。2复合型铁系高分子絮凝剂的制备2.1聚合氯化铝铁(ＰＡＦＣ)的制备利用煤矸石、铁矿石或高铁、钛煤系高岭岩

7、为原料都可制得ＰＡＦＣ。这是一种新型铁铝复盐类无机高分子混凝剂，它兼有铁盐和铝盐混凝剂的特性，反应速度快、形成絮凝体大、沉降快、过滤性强等；在ｐＨ为7.0～8.2范围内，除浊效果最佳。制备时将煤矸石粉碎、焙烧、用盐酸浸取，在搅拌回流下加热一定时间，冷却、过滤、调ｐＨ聚合，可制得红棕色的液体产品。ＰＡＦＣ的除浊效果、絮体的沉降性能和贮存稳定性均优于ＰＦＳ，并且对印染废水有较好的除色、除味、除臭和消毒效果。2.2聚合硫酸氯化铝铁(ＰＡＦＣＳ)的制备以铝土矿、活性铝酸钙、盐酸、硫酸等为原料可制得聚合硫酸氯化铝铁。具体是将煤矸石粉碎、

8、研磨、过筛、焙烧、酸浸，在搅拌回流下加热到100～110℃，反应一定时间，冷却、过滤，滤液加热调ｐＨ值聚合，经陈化浓缩得黄绿色—综黄色固体颗粒。这种复合混凝剂，其组成为含有多核聚铁及聚铝与氯根、硫酸根配位的复合型无机高分子，ＰＡＦＣＳ具有盐基度高、聚合度大、有效成分含量高、絮