用钢渣和水渣制备聚硅硫酸铁净水剂的方法技术

本发明专利技术提供一种以钢铁企业的钢渣和水渣为主要原料生产聚硅硫酸铁净水剂的方法。以硫酸溶解钢渣和水渣制得Ａｌ、Ｆｅ的盐溶液，过滤后得到滤液和滤渣；所得滤液用碱调节ｐＨ值后去除Ａｌ，加入Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］氧化亚铁为高铁后得到Ｆｅ↑［３＋］的前驱液；所得滤渣用ＮａＯＨ溶液碱溶后得到Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］前驱液；将两前驱液加入Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］作为稳定剂，通过聚合反应制备得聚硅硫酸铁。本发明专利技术使冶金渣实现了资源化利用，所制备的聚硅硫酸铁具有制备成本低廉、产品净水效果好的特点，能广泛用于净化钢铁企业生产废水和造纸、印染等重污染的生产废水以及生活污水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无机高分子絮凝剂的制备方法，尤其涉及一种用冶金渣制备聚硅硫酸铁 净水剂的方法。
技术介绍
聚硅硫酸铁(Polymeric Ferric Silicate Sulfate, PFSS)是一种性能较好的无机高分子絮凝 剂，具有净水用量少、无毒副作用的特点。现有制备聚硅硫酸铁是以硅酸钠和硫酸铁为原料， 采用活化硅酸作为硫酸铁的助凝剂而制得。该制备方法需要价格不菲的化工原料为主要原料， 成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、工艺简单的制备聚硅硫酸铁净水剂的 方法。为此，本专利技术提供一种用钢渣和水渣为主要原料制备聚硅硫酸铁净水剂的方法，包括以下步骤(1) 将钢渣和水渣按照重量比1 1.5:1混匀，加入到设有搅拌器和回流冷凝装置的反应 器中；(2) 将浓度为10%的硫酸溶液按液固重量比2 3:1加入上述反应器中，不断搅拌，温度 控制在100 140'C，回流反应2 3h后过滤，得到滤液和滤渣；(3) 将滤液降温至40'C,加入35X的NaOH溶液调节pH值，直至生成白色絮状沉淀， 以去除A1、(4) 加入30 35%的11202溶液，使体系中的Fe^全部转化为FeS+，得到Fe^的前驱液；(5) 将步骤(2)所得滤渣去除MgS04和CaS04后，用35%的NaOH溶液碱溶，过滤分离 后得到Na2Si03前驱液；(6) 将上述F^+的前驱液和Na2Si03前驱液分别用水稀释后，在强烈机械搅拌下，加入 H3P04作为稳定剂，再加到聚合反应器中进行聚合反应，用10X的NaOH调节溶液的pH值 至溶液由黄色变为橙红色为止，得到液态的聚硅硫酸铁；(7) 将所得液态聚硅硫酸铁放入烘箱中，在100 120'C干燥后即得固体聚硅硫酸铁净水剂。在所述步骤(l)中还可以添加占钢渣和水渣总重量0 5%的天然石英，以增加硅的含量。 本专利技术的有益效果在于以钢铁企业的工业废渣为主要原料生产高附加值产品聚硅硫酸 铁净水剂，使冶金渣实现了资源化利用；所制得的聚硅硫酸铁具有制备成本低廉、产品净水 效果好的特点，能广泛用于净化钢铁企业生产废水和造纸、印染等重污染的生产废水以及生 活污水。具体实施方式以下实施例所用的钢渣和水渣为唐山钢铁集团冶金渣公司生产，其主要化学成分分别示 于表1和表2。<table>table see original document page 4</column></row><table>以其为原料制备聚硅硫酸铁净水剂的方法如下(1) 分别称取钢渣600g、水渣400g、 30g天然石英(其中Si02含量为95.52%)，混匀后 加入到设有搅拌器和回流冷凝装置的反应器中；(2) 将浓度为10X的硫酸溶液3000g加入上述反应器中，不断搅拌，温度控制在120'C， 回流反应2.5h后过滤，得到滤液和滤渣；(3) 将滤液降温至40'C，加入35M的NaOH溶液调节pH值，直至生成白色絮状沉淀；(4) 加入30的H2O2溶液，使体系中的F,全部转化为Fe、得到Fe"的前驱液；(5) 将步骤(2)所得滤渣去除MgS04和CaS04后，用35%的NaOH溶液碱溶，过滤分离 后得到Na2Si03前驱液；(6) 将上述Fe^的前驱液和Na2Si03前驱液分别用水稀释后，在强烈机械搅拌下，加入 H3P04作为稳定剂，再加到聚合反应器中进行聚合反应，用10X的NaOH调节溶液的pH值 至溶液由黄色变为橙红色为止，得到液态的聚硅硫酸铁；(7) 将所得液态聚硅硫酸铁放入烘箱中，在105'C干燥后即得固体聚硅硫酸铁净水剂。权利要求1. ，包括以下步骤(1)将钢渣和水渣按照重量比1～1.5∶1混匀，加入到设有搅拌器和回流冷凝装置的反应器中；(2)将浓度为10％的硫酸溶液按液固重量比2～3∶1加入上述反应器中，不断搅拌，温度控制在100～140℃，回流反应2～3h后过滤，得到滤液和滤渣；(3)将滤液降温至40℃，加入35％的NaOH溶液调节pH值，直至生成白色絮状沉淀，以去除Al3+；(4)加入30～35％的H2O2溶液，使体系中的Fe2+全部转化为Fe3+，得到Fe3+的前驱液；(5)将步骤(2)所得滤渣去除MgSO4和CaSO4后，用35％的NaOH溶液碱溶，过滤分离后得到Na2SiO3前驱液；(6)将上述Fe3+的前驱液和Na2SiO3前驱液分别用水稀释后，在强烈机械搅拌下，加入H3PO4作为稳定剂，再加到聚合反应器中进行聚合反应，用10％的NaOH调节溶液的pH值至溶液由黄色变为橙红色为止，得到液态的聚硅硫酸铁；(7)将所得液态聚硅硫酸铁放入烘箱中，在100～120℃干燥后即得固体聚硅硫酸铁净水剂。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在所述步骤(l)中添加占钢渣和水渣总 重量0 5%的天然石英，以增加硅的含量。全文摘要本专利技术提供一种以钢铁企业的钢渣和水渣为主要原料生产聚硅硫酸铁净水剂的方法。以硫酸溶解钢渣和水渣制得Al、Fe的盐溶液，过滤后得到滤液和滤渣；所得滤液用碱调节pH值后去除Al，加入H₂O₂氧化亚铁为高铁后得到Fe³⁺的前驱液；所得滤渣用NaOH溶液碱溶后得到Na₂SiO₃前驱液；将两前驱液加入H₃PO₄作为稳定剂，通过聚合反应制备得聚硅硫酸铁。本专利技术使冶金渣实现了资源化利用，所制备的聚硅硫酸铁具有制备成本低廉、产品净水效果好的特点，能广泛用于净化钢铁企业生产废水和造纸、印染等重污染的生产废水以及生活污水。文档编号C01B33/00GK101239721SQ200710063749公开日2008年8月13日 申请日期2007年2月8日 优先权日2007年2月8日专利技术者斌 岳, 朱成林 申请人:朱成林;岳 斌本文档来自技高网...

【技术保护点】
用钢渣和水渣制备聚硅硫酸铁净水剂的方法，包括以下步骤：（１）将钢渣和水渣按照重量比１～１．５∶１混匀，加入到设有搅拌器和回流冷凝装置的反应器中；（２）将浓度为１０％的硫酸溶液按液固重量比２～３∶１加入上述反应器中，不断搅拌，温度控制在１００～１４０℃，回流反应２～３ｈ后过滤，得到滤液和滤渣；（３）将滤液降温至４０℃，加入３５％的ＮａＯＨ溶液调节ｐＨ值，直至生成白色絮状沉淀，以去除Ａｌ↑［３＋］；（４）加入３０～３５％的Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］溶液，使体系中的Ｆｅ↑［２＋］全部转化为Ｆｅ↑［３＋］，得到Ｆｅ↑［３＋］的前驱液；（５）将步骤（２）所得滤渣去除ＭｇＳＯ↓［４］和ＣａＳＯ↓［４］后，用３５％的ＮａＯＨ溶液碱溶，过滤分离后得到Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］前驱液；（６）将上述Ｆｅ↑［３＋］的前驱液和Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］前驱液分别用水稀释后，在强烈机械搅拌下，加入Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］作为稳定剂，再加到聚合反应器中进行聚合反应，用１０％的ＮａＯＨ调节溶液的ｐＨ值至溶液由黄色变为橙红色为止，得到液态的聚硅硫酸铁；（７）将所得液态聚硅硫酸铁放入烘箱中，在１００～１２０℃干燥后即得固体聚硅硫酸铁净水剂。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成林，岳斌，
申请(专利权)人：朱成林，岳斌，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]