无缝钢管酸洗废液制备聚合氯化铁系混凝剂的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水处理剂的制备方法，尤其设及无缝钢管酸洗废液制备聚合氯化铁系 混凝剂的生产工艺。
【背景技术】
[0002] 无缝钢管在加工过程中需进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、二次酸洗、中和、纯化、水洗 等一系列化学处理工艺；其中酸洗常采用价格便宜的盐酸，在酸洗过程中，盐酸洗液中的盐 酸不断被消耗，同时其中的二价铁离子也在不断随着盐酸的消耗而增加，由此而产生大量 含铁酸洗废液，其组成一般含氯化亚铁10%~14%，氯化氨为3%~5%;-般每洗涂50吨 无缝钢管排放一吨含铁废酸液，若按年产30万吨无缝钢管计，则有约6000吨W上高浓度含 铁盐酸废液产生；再加上电锻行业，钢板加工行业等产生的废酸液，估计总量在10000吨W 上。对于运种高浓度的含铁废酸液，如不经适当的处理，将会严重污染环境，因此废酸液处 理技术也是一项重要的任务。目前尚未找到经济、环保、实用的处理方法，随着我国环境保 护法严格实施，废酸液的处理排放已严重制约着钢管产业的健康、持续发展。如能将运些废 酸有效回收或再生利用，生产有价值的产品，不但可W减少环境污染，同时可W减少资源的 浪费，将是一件利国利民的好事。
[0003] 聚合氯化铁是一种高分子无机物，对水质的净化效果好。不仅具有安全无生物毒 性，而且形成的抓花大结构密实、用量少、沉降快，污泥脱水性好等优点，尤其对于处理低 溫、低浊度废水有优势。可广泛用于地下水净化、印染、造纸、洗煤、食品、制革工业废水和城 市生活污水的处理，对水中各种有害元素都有较高的脱除率，是一种综合性能俱佳的水处 理剂产品，市场前景广阔。
[0004] 由于酸洗废液含有一定量可循环利用的铁离子和盐酸，因此是一种制备聚合氯 化铁混凝剂的理想原料，如利用含铁废酸液，通过一系列化学反应转化制备聚合铁系水处 理用混凝剂，从而达到含铁废酸液资源化利用，变废为宝，既保护了环境，又增加了经济效 益，也带动地方经济的发展。 阳0化]S氯异氯尿酸又称S氯-均S嗦2,4,6(1H，3H，5H)S酬是一种极强的氧化剂和氯 化剂，具有杀菌、漂白和消毒作用，对细菌、病毒、真菌、芽抱等都有杀灭作用。
[0006] 中国专利文件CN1266889A公开了W盐酸钢铁酸洗废液作为主要生产原料，采用 稳定、氧化方法制备高浓度稳定化聚合氯化铁混凝剂及其生产工艺，根据盐酸酸洗废液游 离酸含量及含铁量，采用铁屑溶解调整总铁含量，然后引入适量的聚合稳定剂，在稳定剂与 铁盐溶液充分反应后，再加入聚合氧化剂进行氧化聚合反应并W盐酸调节碱化度，最终得 到高浓度稳定性聚合氯化铁絮凝剂。但是，该工艺使用大量的氯酸盐，而氯酸盐还原后变 为盐酸盐，增加了体系含盐量。中国专利文件CN101462776A公开了一种聚合氯化铁的制 备方法，将含铁酸洗液或废盐酸置于反应蓋装置中，同时加入铁粉或铁屑，酸与铁发生放热 反应产生的热能对物料预加热，然后加入催化剂并通入氧气，再开启循环累，使反应液循环 3 - 5小时，待聚合反应完全；将反应液转入沉淀槽沉淀或W过滤方式对产品进行分离和富 集。但是，该方法采用氧气作氧化剂制备聚合氯化铁，反应时间长，需加非环境友好型催化 剂-亚硝酸钢或钟，会产生二次污染。中国专利文件CN1789147A公开了一种用酸洗废液制 备聚合氯化铁的方法，具体为：将盐酸酸洗废液，浓硝酸和浓盐酸加入耐腐蚀的反应器中， 在1.O~3.O个标准大气压和持续通氧的条件下，控制溫度在50~120°C，反应40~90分 钟，制得聚合氯化铁产品。但是，该方法需锅炉加热至90-95°C，耗能大。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的不足，本发明提供一种用无缝钢管酸洗废液，在常溫常压下制备 聚合氯化铁系混凝剂的方法。
[0008] 本法明W无缝钢管酸洗废液为原料，采用分步氧化方式，即初始阶段采用空气或 氧气氧化、硝酸作催化剂，并控制空气或氧气通气量；后期采用=氯异氯尿酸氧化剂进行氧 化；并采用异丙醇胺为稳定剂，在常溫常压下制备聚合氯化铁系混凝剂。本发明方法节能环 保，制备的产品铁含量达11.6wt%W上，盐基度16.8%，稳定性好，具有较好的净水效果。 对模拟废水及城市生活废水进行处理试验，浊度去除率均达90.0%W上。 阳009] 本发明的技术方案如下：
[0010] 一种无缝钢管酸洗废液制备聚合氯化铁系混凝剂的生产工艺，包括步骤如下： 1] (1)将无缝钢管酸洗废液过滤后，用盐酸调节废液中肥1含量为7~15wt%，室溫 下通入空气或氧气，加入催化剂，室溫下反应4~化； 阳〇1引 似加入立氯异氯尿酸，继续反应1~5h，然后加入稳定剂，过滤，滤液即为聚合氯 化铁系混凝剂。
[001引根据本发明，优选的，步骤（1)中用盐酸调节废液中肥1含量为8~12wt% ;
[0014] 优选的，空气的通气量为每吨无缝钢管酸洗废液960~2400,进一步优选1200~ 2400升；氧气通气量为每吨无缝钢管酸洗废液960~2400,进一步优选960~1500升；
[0015] 优选的，空气通气速率为2~5升/分钟，氧气通气速率为1~2升/分钟；
[0016] 优选的，所述的催化剂为10~40wt%的硝酸，进一步优选的，催化剂的加入量为 反应液总质量的0.2~2%。
[0017] 根据本发明，优选的，步骤（1)中所述的无缝钢管酸洗废液的总铁含量为16. 0~ 18.Owt%，肥1含量为4.0~6.Owt% ;进一步优选的，总铁含量中：Fe3+含量为2.0~ 4.Owt%，Fe2+含量为 12. 0 ~15.Owt%。
[0018] 根据本发明，优选的，步骤（2)中所述的=氯异氯尿酸的用量为无缝钢管酸洗废 液总量的3~IOwt% ;
[0019] 优选的，所述的稳定剂为异丙醇胺，进一步优选的，稳定剂的加入量为无缝钢管酸 洗废液总量的0.1~Iwt%。
[0020] 与现有技术相比本发明有如下优点：
[0021] 1.采用分步氧化工艺，即先用空气或氧气为氧化剂进行氧化，再用=氯异氯尿酸 为氧化剂进行氧化，反应完全彻底，转化效率高； 阳022] 2.采用硝酸作为空气或氧气氧化的催化剂，不使用亚硝酸钢或钟，避免产生二次 污染； 阳02引 3.采用异丙醇胺作稳定剂，产品质量稳定、性能优良；
[0024] 4.采用室溫下进行反应，无需外部加热，能耗小，投资少，工艺简单，可达到"W废 治废、变废为宝"的环保目的，实现了废物循环利用，并可产生良好的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[00巧]下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。 阳026] 实施例中所用的无缝钢管酸洗废液的总铁含量为17.Owt%，其中：Fe3+含量为 3.Owt%，Fe2+含量为 14.Owt% ;肥1 含量为 5.Owt%。 阳〇27] 实施例1
[0028] 将4000公斤无缝钢管酸洗废液经沉降、过滤，用耐酸累抽入至6立方米搪瓷耐酸 反应蓋中，加入1000公斤工业盐酸（36wt% )，调整溶液中肥1含量为lOwt% ;开动揽拌， 控制揽拌速度为60转/分钟，室溫下加入36wt%的硝酸25公斤（占反应液总量0. 5wt% ) 作为催化剂；W3升/分钟速度通入空气，氧化反应6小时；再加入250公斤=氯异氯尿酸 (为反应液总量的5w% )，继续氧化反应3小时，空气的通气量为每吨反应液1440升；氧化 反应结束后，加入25公斤（占反应液总量的0. 5w% )异丙醇胺作为稳定剂，将反应液过滤 后转移至耐酸储罐，即得聚合氯化铁系混凝剂。经测定产品中，铁含量为11. 9wt%，盐基度 为 17. 0%。
[0029] 实施例2
[0030] 将4000公斤无缝钢管酸洗废液经沉降、过滤，用耐酸累抽入至6立方米搪瓷耐酸 反应蓋中，加入1000公斤工业盐酸（36wt% )，控制溶液中肥1含量为lOwt% ;开动揽拌， 揽拌速度控制80转/分钟，室溫下加入36wt%的硝酸50公斤（占反应液总量Iwt% )作 为催化剂；W2升/分钟速度通入氧气进行氧化反应6小时；再加入250公斤=氯异氯尿酸 (为反应液总量的5wt% )继续氧化反应3小时，氧气的通气量为每吨反应液960升；氧化 反应结束后，加入25公斤（占反应液总量0. 5wt% )异丙醇胺作为稳定剂，将反应液过滤后 转移至耐酸储罐，即得聚合氯化铁系混凝剂。经测定产品中，铁含量为12.2wt%，盐基度达 17. 2%。 阳0川 实施例3
[0032] 将4000公斤无缝钢管酸洗废液经沉降、过滤，用耐酸累抽入至6立方米搪瓷耐酸 反应蓋中，加入1000公斤工业盐酸（36wt% )，控制溶液中肥1含量为lOwt% ;开动揽