本发明属于水处理领域,具体涉及一种聚合硫酸铁净水剂的制备方法。
背景技术:
目前我国工业硫酸生产主要是通过硫铁矿焙烧成二氧化硫, 经净化、催化氧化、吸收而制得。在焙烧过程中产生大量的硫铁矿烧渣,其主要成分为铁的氧化物、三氧化二铝、二氧化硅,另外还有氧化钙、氧化镁、铅、锌、硒、砷、磷等,不仅占用土地、污染环境,而且造成地下水污染,一直成为硫酸企业的难题之一。而硫铁矿烧渣中的铁的氧化物,是制备聚合硫酸铁净水剂的原料之一,因此,如何利用硫铁矿烧渣制备聚合硫酸铁净水剂,从而变废为宝,是当今硫铁矿烧渣研究的一个方向。
技术实现要素:
为了弥补现有技术的不足,本发明提供了一种聚合硫酸铁净水剂及其制备方法,该净水剂解决了硫铁矿烧渣难以处理的问题,而且其可以有效去除水中的污染成分,而且净化速度快、成本低。
本发明所采用的技术方案如下:
一种聚合硫酸铁净水剂的制备方法,生产聚合硫酸铁净水剂的原料包括硫铁矿烧渣、硅藻土、硫酸、废铁屑和亚硝酸钠,具体步骤为:
(1)将硫铁矿烧渣和硅藻土粉碎至200~400目,待用;
(2)在压力为0.2~0.6Mpa的反应釜中加入硫酸,加热至250~350℃;
(3)将步骤(1)获得的粉末加入反应釜中,搅拌1~3小时,降温至60~90℃用水浸出,过滤获得浸出液;
(4)将废铁屑加入浸出液,加热至70~100℃,搅拌3~6小时,获得硫酸亚铁溶液;
(5)将硫酸亚铁溶液经过降温冷却,析出硫酸亚铁晶体;
(6)将硫酸加入硫酸亚铁晶体中,再加入亚硝酸钠,通入空气进行氧化,经水解、聚合反应制得聚合硫酸铁溶液;
(7)将聚合硫酸铁溶液经过陈化2~4小时获得结晶体,将结晶体破碎成粒状或粉状即可获得聚合硫酸铁净水剂。
进一步,步骤(2)中硫酸的质量分数为70%~80%。
进一步,步骤(6)中硫酸的质量分数为2%~10%。
本发明具有以下的有益效果:
本发明的聚合硫酸铁净水剂的制备方法,实现了对硫铁矿烧渣的有效利用,变废为宝,解决了硫铁矿烧渣难以处理的问题,而且该净水剂能够对水中的多种污染成分进行有效处理,显著降低了水中重金属等有害物质的含量,该净水剂主要采用硫铁矿烧渣和硅藻土制成,成本低、不会产生二次污染,同时其吸附力强,具有净水效果好,净水速度快的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:
实施例1
按照如下重量份数配置聚合硫酸铁净水剂:硫铁矿烧渣50份,硅藻土15份,硫酸200份,废铁屑10份,亚硝酸钠5份。
上述聚合硫酸铁净水剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫铁矿烧渣和硅藻土粉碎至200目,待用;
(2)在压力为0.5Mpa的反应釜中加入质量分数为75%的硫酸,加热至250℃;
(3)将步骤(1)获得的粉末加入反应釜中,搅拌2小时,降温至80℃用水浸出,过滤获得浸出液;
(4)将废铁屑加入浸出液,加热至90℃,搅拌4小时,获得硫酸亚铁溶液;
(5)将硫酸亚铁溶液经过降温冷却,析出硫酸亚铁晶体;
(6)将质量分数为5%的硫酸加入硫酸亚铁晶体中,再加入亚硝酸钠,通入空气进行氧化,经水解、聚合反应制得聚合硫酸铁溶液;
(7)将聚合硫酸铁溶液经过陈化4小时获得结晶体,将结晶体破碎成粒状或粉状即可获得聚合硫酸铁净水剂。
实施例2
按照如下重量份数配置聚合硫酸铁净水剂:硫铁矿烧渣80份,硅藻土20份,硫酸300份,废铁屑15份,亚硝酸钠7份。
上述聚合硫酸铁净水剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫铁矿烧渣和硅藻土粉碎至300目,待用;
(2)在压力为0.3Mpa的反应釜中加入质量分数为70%的硫酸,加热至300℃;
(3)将步骤(1)获得的粉末加入反应釜中,搅拌2小时,降温至80℃用水浸出,过滤获得浸出液;
(4)将废铁屑加入浸出液,加热至90℃,搅拌4小时,获得硫酸亚铁溶液;
(5)将硫酸亚铁溶液经过降温冷却,析出硫酸亚铁晶体;
(6)将质量分数为3%的硫酸加入硫酸亚铁晶体中,再加入亚硝酸钠,通入空气进行氧化,经水解、聚合反应制得聚合硫酸铁溶液;
(7)将聚合硫酸铁溶液经过陈化4小时获得结晶体,将结晶体破碎成粒状或粉状即可获得聚合硫酸铁净水剂。
实施例3
按照如下重量份数配置聚合硫酸铁净水剂:硫铁矿烧渣100份,硅藻土25份,硫酸400份,废铁屑20份,亚硝酸钠10份。
上述聚合硫酸铁净水剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫铁矿烧渣和硅藻土粉碎至400目,待用;
(2)在压力为0.6Mpa的反应釜中加入质量分数为80%的硫酸,加热至350℃;
(3)将步骤(1)获得的粉末加入反应釜中,搅拌2小时,降温至80℃用水浸出,过滤获得浸出液;
(4)将废铁屑加入浸出液,加热至90℃,搅拌4小时,获得硫酸亚铁溶液;
(5)将硫酸亚铁溶液经过降温冷却,析出硫酸亚铁晶体;
(6)将质量分数为3%的硫酸加入硫酸亚铁晶体中,再加入亚硝酸钠,通入空气进行氧化,经水解、聚合反应制得聚合硫酸铁溶液;
(7)将聚合硫酸铁溶液经过陈化4小时获得结晶体,将结晶体破碎成粒状或粉状即可获得聚合硫酸铁净水剂。
采用本发明的聚合硫酸铁净水剂,实现了对硫铁矿烧渣的有效利用,变废为宝,解决了硫铁矿烧渣难以处理的问题,而且该净水剂能够对水中的多种污染成分进行有效处理,显著降低了水中重金属等有害物质的含量,该净水剂主要采用硫铁矿烧渣和硅藻土制成,成本低、不会产生二次污染,同时其吸附力强,具有净水效果好,净水速度快的特点。