专利名称：一种聚铁絮凝剂的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种絮凝剂的制备工艺，特别涉及一种聚铁絮凝剂的制备工艺，属于水净化剂制备领域。
背景技术：
絮凝剂是重要的水处理剂，以前我国水处理使用的絮凝剂主要为聚铝系列絮凝齐U，由于近年来在卫生学上发现老年痴呆症的发生与铝离子的残留积累有关，所以目前铁系絮凝剂的使用正在逐步取代铝系絮凝剂，且铁系絮凝剂的净水效果比传统药剂提高数倍，行业预测即将成为净水处理领域的主流药剂，特别是在生产饮用水的处理使用上，其市场需求量呈逐年上升的趋势，我国是水资源贫乏的国家之一，人均水量仅为世界人均水量的I / 4，目前国内已有3 O O多个城市缺水，日缺水量约I O O O万立方米以上，严重地影响了国内的工业生产和人民生活，工业用水一般占城市用水的7 0 - 8 0 %，节约用水、合理用水的关键是提高工业用水的重复利用率，因此，工业用水的处理受到各行各业的普遍关注，各种水处理剂的需求量也日益增加，而聚铁具有絮凝体形成速度快、沉降速度快、对低温高浊度原水处理效果好、适用水体P H值范围广等独特的性能，同时还能去除水中的有机物、悬浮物、重金属、硫化物及致癌物、无铁离子的水相转移、脱色脱油、除臭除菌功能显著，且价格便宜，与其他净水剂相比，有着很强的市场竞争力，其经济效益也十分明显，面临着良好的市场机遇，值得大力推广应用，以前的聚铁絮凝剂的制备基本采用硫酸亚铁氧化然后和聚硅酸聚合的方式，这种方式成本不易控制，产物中杂质浓度较高。
发明内容
本发明为提供一种聚铁絮凝剂的制备工艺。本发明所提供的一种聚铁絮凝剂的制备工艺，包括以下步骤
(a)将过量铁屑与盐酸反应,反应完全后滤掉未反应的铁屑，得氯化亚铁溶液；
(b)在氯化亚铁溶液中加入氯酸钾，同时在高速搅拌状态缓慢加聚硅酸溶液，得到聚铁絮凝剂；
其中，步骤(a)中盐酸的摩尔浓度大于6mol/L小于10mol/L,步骤(b)中氯化亚铁与氯酸钾的摩尔比为5. 5-6 :1，步骤(b)中聚硅酸溶液的加入速率为10ml-30ml/min，所述的步骤(b)中聚硅酸与氯化亚铁溶液中的硅铁摩尔比为1:31-43，所述的步骤(b)中聚硅酸与氯化亚铁溶液中的硅铁摩尔比为1:35-38。本发明所提供的一种聚铁絮凝剂的制备工艺采用铁屑直接与盐酸反应得亚铁溶液，然后采用氯酸钾氧化得三价铁，在10ml-30ml/min速率范围内加入聚硅酸得到聚铁絮凝剂，能够产生较好的聚合效果，这一工艺路线简单，副反应少，反应条件温和，成本容易控制，产物较为纯净。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。本发明中的聚硅酸可以采用的制备方法为公知技术，也可以采用以酸性苯乙烯系阳离子交换树与二氧化硅浓度为2-3%的硅酸钠溶液反应制得，其过程为配制二氧硅浓度为2-3%的硅酸钠溶液，将硅酸钠溶液与酸性苯乙烯系阳离子交换树脂充分混合，过滤，静置滤液，调节PH值到7左右得凝胶，将凝胶在65°C水浴活化20小时以上即可得清澈透明的聚硅酸。
实施例I :
取7mol/L的盐酸500ml，加入2mol的铁屑，充分反应后得氯化亚铁溶液，过滤掉多余的铁屑，加入O. 28mol的氯酸钾，高速搅拌下以15ml/min的速率加入聚硅酸溶液，使硅铁摩尔比为1:32，加入完毕后继续搅拌3分钟，得聚铁硅絮凝剂。实施例2
取6. 5mol/L的盐酸500ml，加入2mol的铁屑，充分反应后得氯化亚铁溶液，过滤掉多余的铁屑，加入O. 26mol的氯酸钾，高速搅拌下以20ml/min的速率加入聚硅酸溶液，使硅铁摩尔比为1:34，加入完毕后继续搅拌3分钟，得聚铁硅絮凝剂。实施例3
取8mol/L的盐酸500ml，加入2. 3mol的铁屑，充分反应后得氯化亚铁溶液，过滤掉多余的铁屑，加入O. 32mol的氯酸钾，高速搅拌下以15ml/min的速率加入聚硅酸溶液，使硅铁摩尔比为1:35，加入完毕后继续搅拌3分钟，得聚铁硅絮凝剂。实施例4
取8mol/L的盐酸500ml，加入2. 3mol的铁屑，充分反应后得氯化亚铁溶液，过滤掉多余的铁屑，加入O. 32mol的氯酸钾，高速搅拌下以25ml/min的速率加入聚硅酸溶液，使硅铁摩尔比为1:35，加入完毕后继续搅拌3分钟，得聚铁硅絮凝剂。实施例5
取6. 5mol/L的盐酸500ml，加入2mol的铁屑，充分反应后得氯化亚铁溶液，过滤掉多余的铁屑，加入O. 26mol的氯酸钾，高速搅拌下以28ml/min的速率加入聚硅酸溶液，使硅铁摩尔比为1:34，加入完毕后继续搅拌3分钟，得聚铁硅絮凝剂。实施例6:
取lOmol/L的盐酸500ml，加入3mol的铁屑，充分反应后得氯化亚铁溶液，过滤掉多余的铁屑，加入O. 38mol的氯酸钾，高速搅拌下以30ml/min的速率加入聚硅酸溶液，使硅铁摩尔比为1:36，加入完毕后继续搅拌3分钟，得聚铁硅絮凝剂。在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
权利要求
1.一种聚铁絮凝剂的制备工艺，包括以下步骤 (a)将过量铁屑与盐酸反应,反应完全后滤掉未反应的铁屑，得氯化亚铁溶液； (b)在氯化亚铁溶液中加入氯酸钾，同时在高速搅拌状态缓慢加聚硅酸溶液，得到聚铁絮凝剂； 其中，步骤(a)中盐酸的摩尔浓度大于6mol/L小于10mol/L,步骤(b)中氯化亚铁与氯酸钾的摩尔比为5. 5-6 :1，步骤(b)中聚硅酸溶液的加入速率为10ml-30ml/min。
2.根据权利要求I所述的一种聚铁絮凝剂的制备工艺，其特征在于所述的步骤(b)中聚硅酸与氯化亚铁溶液中的硅铁摩尔比为1:31-43。
3.根据权利要求I所述的一种聚铁絮凝剂的制备工艺，其特征在于所述的步骤(b)中聚硅酸与氯化亚铁溶液中的硅铁摩尔比为1:35-38。
全文摘要
本发明涉及一种聚铁絮凝剂的制备工艺，属于水净化剂制备领域。该工艺包括步骤(a)将过量铁屑与盐酸反应，反应完全后滤掉未反应的铁屑，得氯化亚铁溶液；(b)在氯化亚铁溶液中加入氯酸钾，同时在高速搅拌状态缓慢加聚硅酸溶液，得到聚铁絮凝剂；其中，步骤(a)中盐酸的摩尔浓度大于6mol/L小于10mol/L，步骤(b)中氯化亚铁与氯酸钾的摩尔比为5.5-61，步骤(b)中聚硅酸溶液的加入速率为10ml-30ml/min。本工艺路线简单，副反应少，反应条件温和，成本容易控制，产物较为纯净。
文档编号C02F1/52GK102942246SQ201210524138
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者王艳芬 申请人:王艳芬