一种改性聚合硫酸铁及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种改性聚合硫酸铁及其制备方法，涉及水处理剂技术领域。一种改性聚合硫酸铁的制备方法，按重量份数计，包括：40

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚合硫酸铁及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水处理剂
，具体而言，涉及一种改性聚合硫酸铁及其制备方法。

技术介绍

[0002]在各类污废水处理方法中，絮凝沉淀法是最为普遍使用的二级处理方法，当絮凝剂投加到待处理水体中，通过一系列的沉淀、水解以及聚合等过程，最终生成的聚合物同杂质颗粒发生进一步化学作用生成较大的絮凝沉淀去除。
[0003]按照絮凝剂的化学成分，可以分为四类：有机、无机、复合和生物絮凝剂，各自有优缺点，无机小分子絮凝剂的组成主要是无机盐，常用的有硫酸铝、硫酸铁、氯化铝等，呈现出吸附性能强、成本价格低廉等优点，但是凝聚速度慢，形成的絮状物小，且具有强腐蚀性，净化水效果不理想，无机高分子絮凝剂是在无机低分子絮凝剂，如铁盐、铝盐类絮凝剂的基础上发展起来的一类水处理药剂，它是铁、铝盐在水解沉淀过程中产生的中间产物，即羟基聚合离子，无机高分子絮凝剂的絮凝效果较无机低分子絮凝剂的絮凝效果好，已广泛应用在工业废水、城市污水、水体富营养化、给水等的处理中，但是常用的聚合铁盐的疏水性能不佳，体积和密度较小造成吸附性能有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种改性聚合硫酸铁，能够提高对污染物的去除效率和去除效果，让其具有较好的盐基度、脱色率和COD去除率。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种改性聚合硫酸铁的制备方法，能够对废渣进行综合利用，通过对聚合硫酸铁改性不仅可以提高其絮凝效果，还能够延长其保质期，使其不易变质，同时方法简单，便于操作，适合生产。
[0006]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0007]本专利技术提出一种改性聚合硫酸铁，按重量份数计，包括以下原料：40
‑
60份硫铁矿烧渣，15
‑
25份硫酸，1
‑
5份氧化剂，1
‑
10份乙酸，10
‑
20份羧甲基纤维素钠和1
‑
5份稳定剂。
[0008]本专利技术提出一种改性聚合硫酸铁的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将硫酸和乙酸混合，再加入硫铁矿烧渣，以60
‑
80r/min搅拌反应4
‑
6h，减压过滤，得到酸浸液，向酸浸液中加入氧化剂，在50
‑
60℃反应2
‑
4h，得到聚合硫酸铁；
[0010]向聚合硫酸铁中加入羧甲基纤维素钠，调节pH至7
‑
8，以40
‑
80r/min搅拌反应40
‑
60min，再加入稳定剂，在60
‑
80℃反应1
‑
2h，得到改性聚合硫酸铁。
[0011]本专利技术实施例至少具有以下有益效果：
[0012]本专利技术中，利用硫酸的酸性使得硫铁矿烧渣中的铁离子和亚铁离子与硫酸根离子反应得到硫酸铁和硫酸亚铁，然后利用氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，进而将硫铁矿中的铁全部转为硫酸铁化合物，然后硫酸铁化合物经水解、聚合得到聚合硫酸铁。通过乙酸对聚合硫酸铁进行处理，利用乙酸与聚合硫酸铁的共聚反应，让乙酸可以缓冲反应
体系中的酸度，从而减少硫酸的用量，以提高聚合硫酸铁的盐基度。羧甲基纤维素钠与聚合硫酸铁接枝在一起，羧甲基纤维素钠的引入延长了聚合硫酸铁的分子链，增加了吸附网捕能力，与铁盐中和协同作用，提高絮凝效果。羧甲基纤维素钠分子链上游离的活性基团与聚合硫酸铁复合，将无机、有机絮凝剂结合在一起，使产品兼具无机絮凝剂电中和能力强和有机絮凝剂吸附架桥能力强的优点，扩大了絮凝剂的使用范围，使得絮凝剂具有更广阔的的应用前景。稳定剂溶解在聚合硫酸铁中，可以得到稳定的均相复合溶液，能够提高液体絮凝剂的稳定性，提高固体絮凝剂的溶解性，使得改性聚合硫酸铁对废水处理效果更好。
[0013]本专利技术中，利用硫铁矿烧渣制备硫酸铁溶液，进而制备聚合硫酸铁，可以实现废渣的综合利用，有利于节约资源和环境保护。利用乙酸和硫酸与硫铁矿烧渣反应，可以有效减少硫酸用量，提高聚合硫酸铁的盐基度。然后将聚合硫酸铁与羧甲基纤维素钠接枝以延长絮凝剂分子链和增加絮凝剂的结合位点，进而增强絮凝剂的吸附网捕能力，提高絮凝效果。最后与稳定剂复配得到稳定的复合溶液，有利于提高改性聚合硫酸铁的稳定性，以延长其储存时间，更便于推广使用。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0015]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本专利技术。
[0016]一种改性聚合硫酸铁，按重量份数计，包括以下原料：40
‑
60份硫铁矿烧渣，15
‑
25份硫酸，1
‑
5份氧化剂，1
‑
10份乙酸，10
‑
20份羧甲基纤维素钠和1
‑
5份稳定剂。
[0017]硫铁矿烧渣是采用硫铁矿或含硫尾砂做原料生产硫酸过程中所排出的一种废渣，主要成分是铁、氧化亚铁和二氧化硅。硫铁矿烧渣中一般含有30
‑
50％的铁，对铁进行综合利用有利于节约资源，同时有助于环境保护。利用硫酸的酸性使得硫铁矿烧渣中的铁离子和亚铁离子与硫酸根离子反应得到硫酸铁和硫酸亚铁，然后利用氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，进而将硫铁矿中的铁全部转为硫酸铁化合物，然后硫酸铁化合物经水解、聚合得到聚合硫酸铁。
[0018]羧甲基纤维素钠(CMC
‑
Na)是一种有机物，化学式为[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n
，是纤维素的羧甲基化衍生物，是最主要的离子型纤维素胶。羧甲基纤维素钠通常是由天然的纤维素和苛性碱及一氯醋酸反应后而制得的一种阴离子型高分子化合物，分子量由几千到百万。CMC
‑
Na为白色纤维状或颗粒状粉末，无臭、无味、有吸湿性，易于分散在水中形成透明的胶体溶液。羧甲基纤维素钠相对分子量分布广，分子链上分布有大量的羟基、羧基等活性基团，对水中的污染物有良好的吸附络合作用。羧甲基纤维素钠与聚合硫酸铁接枝在一起，羧甲基纤维素钠的引入延长了聚合硫酸铁的分子链，增加了吸附网捕能力，与铁盐中和协同作用，提高絮凝效果。羧甲基纤维素钠分子链上游离的活性基团与聚合硫酸铁复合，将无机、有机絮凝剂结合在一起，使产品兼具无机絮凝剂电中和能力强和有机絮凝剂吸附架桥能力强的优点，扩大了絮凝剂的使用范围，使得絮凝剂具有更广阔的的应用前景。
[0019]乙酸，也叫醋酸，是一种有机化合物，化学式CH3COOH，是一种有机一元酸，为食醋主要成分。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性液体，凝固点为16.6℃(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚合硫酸铁，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：40
‑
60份硫铁矿烧渣，15
‑
25份硫酸，1
‑
5份氧化剂，1
‑
10份乙酸，10
‑
20份羧甲基纤维素钠和1
‑
5份稳定剂。2.根据权利要求1所述的改性聚合硫酸铁，其特征在于，还包括按重量份数计的10
‑
30份水玻璃和4
‑
15份硼砂。3.根据权利要求2所述的改性聚合硫酸铁，其特征在于，所述氧化剂为氯酸钠、氯酸钾或高锰酸钾。4.根据权利要求3所述的改性聚合硫酸铁，其特征在于，所述稳定剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚二乙基二烯丙基氯化铵或聚乙烯吡咯烷酮。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述的改性聚合硫酸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硫酸和乙酸混合，再加入硫铁矿烧渣，以60
‑
80r/min搅拌反应4
‑
6h，减压过滤，得到酸浸液，向酸浸液中加入氧化剂，在50
‑
60℃反应2
‑
4h，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国明，陈灼铃，陈灼冠，
申请(专利权)人：广东省德鑫科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：