一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法技术

本发明专利技术属于净水剂的生产方法，尤其涉及一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法，包括以下步骤：在含铁废酸溶液中先加入干燥剂，再加入辅助催化剂，搅拌均匀后，在空气气氛下，600～900℃恒温焙烧1～24h，冷却至室温，破碎，过筛得到铁酸钙。利用本发明专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁的铁的质量百分含量，即铁的质量百分含量为3.5％以上，而且聚氯化铝铁的相对分子量比市售聚氯化铝铁的相对分子量大，提高了产品的净化效果；利用本发明专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁的混凝效果明显好于目前市售的聚氯化铝铁。

A method of producing calcium ferrite for polyaluminium ferric chloride by acid washing slag

The invention belongs to the production method of water purifying agent, in particular to a method of producing calcium ferrate using acid bath slag to produce polyaluminum ferric chloride. The following steps are included: adding a desiccator in an iron containing waste acid solution and adding auxiliary catalyst, after mixing and mixing, in air atmosphere, roasting at 600~900 C for 1 ~ 24h at constant temperature and cooling to the air. Room temperature, crushing, screening calcium ferrate. By using calcium ferrite prepared by the invention, the mass fraction of the iron content of ferric chloride is obtained, that is, the mass content of iron is more than 3.5%, and the relative molecular weight of the polyaluminum chloride is larger than that of the commercially available polyaluminum ferric chloride, and the purification effect of the product is improved; the synthesis of calcium ferrate prepared by the invention is used for the synthesis of polychlorination. The coagulation effect of aluminum iron is obviously better than that of commercially available polyaluminum ferric chloride.

【技术实现步骤摘要】
一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法
本专利技术属于净水剂
，尤其涉及一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法。
技术介绍
目前普遍使用的无机混凝剂主要是聚氯化铝，但是铝盐由于其分子量小，重力小，沉降慢的缺点。但是聚合硫酸铁和氯化铁等铁盐混凝剂就没有这样的问题，因此上世纪80年代我国出现了铝铁复合产品。目前市场上的聚氯化铝铁主要采用在生产聚氯化铝过程中添加一定量的三氯化铁，或者用含铁的废酸与铝酸钙粉反应后，经沉淀分离，取上层清液，即得液体复合铝铁净水剂产品。这种工艺繁琐，而且聚氯化铝铁成品中铁的质量百分含量不能超过1.5％，否则会出现凝固甚至失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术聚氯化铝铁生产工艺复杂的缺陷，提供一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法。本专利技术提供了一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法，包括以下步骤：在含铁废酸溶液中先加入干燥剂，再加入辅助催化剂，搅拌均匀后，在空气气氛下，600～900℃恒温焙烧1～24h，冷却至室温，破碎，过筛得到铁酸钙。优先地，所述含铁废酸溶液的成分包括氧化铁，其中氧化铁的质量百分含量≥50％。优先地，所述干燥剂为重质碳酸钙或轻质碳酸钙的其中一种或者两者混合物。优先地，所述干燥剂以CaO计算与含铁废酸溶液以Fe2O3计的摩尔比0.75～1:1。优先地，所述辅助催化剂是磷酸钠，所述辅助催化剂的使用量为每吨聚氯化铝铁净水剂使用20kg。优先地，所述过筛后铁酸钙的粒度≤0.08mm。优先地，所述焙烧温度是800℃，焙烧时间为2h。本专利技术的有益效果：(1)利用本专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁，不需要改变原有工艺，不需要改变原有的生产设备配置，不仅提高了成品聚氯化铝铁中的铁的质量百分含量，本专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁中铁的质量百分含量是目前市售聚氯化铝铁中铁的质量百分含量的近4倍。(2)市售聚氯化铝铁中铁的质量百分含量不能超过1.5％，否则会出现凝固甚至失效，但是利用本专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁不仅铁的质量百分含量高不会出现凝固甚至失效，这是因为在本专利技术制备过程中加入辅助催化剂是磷酸钠；(3)无机水处理剂的分子量是影响其治水效果的关键因素，无机水处理剂的分子量越高，离子度越高，治水效果就越好，利用本专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁分子量比市售的聚氯化铝铁的分子量大，治水效果好；(4)使用过量本专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁，水质浊度不会反弹，水质剩余浊度持续降低；(5)利用本专利技术制备的铁酸钙合成聚氯化铝铁的混凝效果明显好于目前市售的聚氯化铝铁，当水质剩余浊度达到1NTU，可以减少本专利技术制备的聚氯化铝铁用量，具体减少20％的用量，可以取得了良好的生产效益和经济效益；(6)将钢管厂用盐酸或硫酸除锈后产生的酸洗槽渣制备成生产聚氯化铝铁的铁酸钙，变废为宝，不会造成二次污染，有利于环境保护。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1在5kg含铁废酸溶液(其中Fe2O3的质量百分含量是55.2％)中先加入1.294kg重质碳酸钙，再加入125g磷酸钠，搅拌均匀后，在实验马弗炉中800℃，烧结2h，冷却至室温，破碎，过筛得到铁酸钙，过筛后铁酸钙的颗粒粒度为0.08mm；在1L的平底烧瓶中，加入500mL30％盐酸，100mL蒸馏水，氢氧化铝125g，在80℃下搅拌反应，先加热煮沸3h后，加100mL蒸馏水，然后加入82g铁酸钙，继续加热煮沸1小时，抽滤，得成品聚氯化铝铁。实施例2在6.666kg含铁废酸溶液(其中Fe2O3的质量百分含量是55.2％)中先加入1.725kg重质碳酸钙，再加入150g磷酸钠，搅拌均匀后，在实验马弗炉中600℃，烧结24h，冷却至室温，破碎，过筛得到铁酸钙，过筛后铁酸钙的颗粒粒度为0.05mm；在1L的平底烧瓶中，加入500mL30％盐酸，100mL蒸馏水，氢氧化铝150g，在100℃下搅拌反应先加热煮沸3h后，加100mL蒸馏水，然后加入82g铁酸钙，继续加热煮沸1小时，抽滤，得成品聚氯化铝铁。实施例3在4.5kg含铁废酸溶液(其中Fe2O3的质量百分含量是55.2％)中先加入1.165kg重质碳酸钙，再加入113g磷酸钠，搅拌均匀后，在实验马弗炉中900℃，烧结1h，冷却至室温，破碎，过筛得到铁酸钙，过筛后铁酸钙的颗粒粒度为0.01mm；在1L的平底烧瓶中，加入500mL30％盐酸，100mL蒸馏水，氢氧化铝113g，在100℃下搅拌反应先加热煮沸3h后，加100mL蒸馏水，然后加入82g铁酸钙，继续加热煮沸1小时，抽滤，得成品聚氯化铝铁。与市售的聚氯化铝铁的指标对比见表1，以下所述的市售的聚氯化铝铁均指淄博鲁净环保材料厂生产的聚氯化铝铁。表1本专利技术中实施例1～3制备的聚氯化铝铁和市售的聚氯化铝铁的指标对比由表1的实验数据可见，本专利技术实施例1～3制备的聚氯化铝铁中铁的质量百分含量是目前市售的聚氯化铝铁的近4倍。先用蒸馏水将表1中的本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁和市售的聚氯化铝铁稀释成氧化铝的浓度为10mg/mL的溶液，再根据试验所需的投加量取相应体积的稀释液加入长江水中，(具体步骤见GB/T22627-2014附录A)，本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁和市售的聚氯化铝铁混凝搅拌程序如表2所示，混凝沉淀的实验结果如下表3所示。从表3可以看出使用本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁在15mg/L时剩余浊度为0.9NTU，当投加量继续增大，水质浊度不会反弹，水质剩余浊度持续降低；而市售的聚氯化铝铁在18mg/L时剩余浊度为1.03NTU，当投加量继续增大，其水质浊度反弹。表2混凝搅拌程序注：G值指速度梯度，用来表征混凝时的搅拌程度；在GT中，T是絮凝反应时间(不含混合时间)，GT值包含了表征搅拌的量G和反应时间T，是一个综合衡量混凝过程的量，量纲为1。表3本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁和市售的聚氯化铝铁的混凝搅拌实验效果比较从表3可以看出，本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁的混凝效果明显优于目前市售的聚氯化铝铁，当水质剩余浊度达到1NTU，本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁投加量为15mg/L，而当水质剩余浊度达到1NTU，市售的聚氯化铝铁投加量为18mg/L，可以节约加药量(18-15)/15*100％＝20％，可以取得了良好的生产效益和经济效益。表4本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁和市售的聚氯化铝铁的相对分子量对比表4可以看出，分子量在2000以上，本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁的占(20.2+15.2+21.8+16.8+9.7)％＝83.7％，而市售的聚氯化铝铁占(21.7+93.6+7.4+6.3+4.5)％＝49.5％；分子量在10000以上，本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁占(21.8+16.8+9.7)％＝48.3％，而市售的聚氯化铝铁占(7.4+6.3+4.5)％＝18.2％。无机水处理剂的分子量是影响其治水效果的关键因素，无机水处理剂的分子量越高，离子度越高，治水效果就越好，由此可以得出，本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁比市售的聚氯化铝铁的治水效果好。另外，也验证表3的实验结论即使用本专利技术实施例1制备的聚氯化铝铁随着加药过量，水质浊度不会反弹，水质剩余浊度可以持续降低。为了证实利用本专利技术制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法，其特征在于：包括以下步骤：在含铁废酸溶液中先加入干燥剂，再加入辅助催化剂，搅拌均匀后，在空气气氛下，600～900℃恒温焙烧1～24h，冷却至室温，破碎，过筛得到铁酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法，其特征在于：包括以下步骤：在含铁废酸溶液中先加入干燥剂，再加入辅助催化剂，搅拌均匀后，在空气气氛下，600～900℃恒温焙烧1～24h，冷却至室温，破碎，过筛得到铁酸钙。2.根据权利要求1所述的利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法，其特征在于，所述含铁废酸溶液的成分包括氧化铁，其中氧化铁的质量百分含量≥50％。3.根据权利要求1所述的利用酸洗槽渣生产聚氯化铝铁用铁酸钙的方法，其特征在于，所述干燥剂为重质碳酸钙或轻质碳酸钙的其中一种或者两者混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓刚，李雪峰，赵佳，顾玲玲，蒋晓春，
申请(专利权)人：常州清流环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32