利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法技术

本发明专利技术公开了利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法，属于聚合氯化硫酸铁制备技术领域，该方法中所用的原料中氯气是PCB行业电解回收铜工艺的废气，使用废氯气制得聚合氯化硫酸铁，具有投资少、见效快、工业废弃物零排放、高附加值、成本低的特点。本发明专利技术采用废氯气，节约了原工艺氯气处理成本，实现废物利用。没有其他离子成分进入体系，其工艺操作简便，控制容易，反应时间短，设备投资少。设备投资少。

【技术实现步骤摘要】
利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法


[0001]本专利技术涉及聚合氯化硫酸铁制备
，尤其涉及利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法。

技术介绍

[0002]目前，现有技术污水处理行业中，需用大量的无机絮凝剂，即利用该无机絮凝剂将污水中的污泥进行凝聚，使污泥沉降，实现对污水的净化。上述无机絮凝剂包括：铝盐絮凝剂和铁盐絮凝剂，铝盐絮凝剂和铁盐絮凝剂在污水处理过程中存在如下缺陷：用铝盐絮凝剂处理后的水残留铝，对人体带来的严重危害及铝的生物毒；用铁盐(聚合硫酸铁、三氯化铁)絮凝剂混凝效果差，产品性能不好。
[0003]为克服上述缺陷，现有技术中使用无机高分子絮凝剂，如用聚合氯化硫酸铁作污水处理。聚合氯化硫酸铁作为水处理剂是具有以下优点：
[0004](1)适用水质的PH范围广，PH在4
‑
11范围内均能达到净化效果。
[0005](2)使用聚合氯化硫酸铁处理剂由于该产品密度较铝盐大，反应后的沉淀物紧密，污泥量明显少于铝系列混凝剂。
[0006](3)混凝反应迅速，沉降速度快，水与泥容易澄清分离。
[0007](4)产品对被处理水的温度、浊度、碱度等变化适应性强。
[0008](5)价格相对较低廉。本产品在国内有较大的商业市场。
[0009]目前，现有技术制备聚合氯化硫酸铁的工艺都离不开氧化法，通常采用的是催化剂空气(氧气)氧化法和氯酸钠氧化法。
[0010]采用催化剂空气(氧气)氧化法制备聚合氯化硫酸铁的工艺包括：
[0011]在搅拌的状态下向反应罐内加入盐酸酸洗废液或工业副产盐酸，然后加入经过计算好的七水硫酸亚铁并加入亚硝酸钠催化剂，在1.0
‑
1.3个标准大气压下持续通入氧气，反应温度控制在90
±
5℃，持续反应4小时，即可达到反应终点。采用催化剂氧气氧化法存在的缺点是：1)投资大，同等生产能力水平需要更大的反应设备，即需要反应温度能达到90
±
5℃的加热设备，正压操作对反应罐要求高；2)需要向系统中添加催化剂，亚硝酸钠是有毒的并有致癌型的盐类；3)反应时间长。
[0012]采用氯酸钠氧化法制备聚合氯化硫酸铁的工艺包括：在搅拌的状态下向反应罐内加入盐酸酸洗废液或工业副产盐酸，然后加入经过计算好的7水硫酸亚铁，加入需要量的氯酸钠，反应时间5
‑
20分钟，即可达到反应终点。采用氯酸钠氧化法存在的缺点是：1)氯酸钠是无机盐，氧化反应后产生的的氯化钠及剩余的氯酸钠将留在产品系统内，产品带有刺激性臭味，影响产品质量。2)反应过程中有极难忍受的刺激性臭味产生，污染环境和伤害人体健康。3)与氯气相比，氯酸钠的等效价格高。

技术实现思路

[0013]为了克服上述不足，本专利技术提供了利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸
铁的方法，该方法操作简便，成本低，本专利技术的内容如下：
[0014]本专利技术的目的在于提供利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法，其技术点在于，包括以下步骤：
[0015]步骤一，采用隔膜电解的方法多电路板刻蚀废液进行电解，收集隔膜电解过程中在阴极产生的氯气，并通过检测装置来对氯气的浓度进行检测；
[0016]步骤二，在搅拌的状态下将硫酸亚铁加入反应罐，随后将步骤一中收集的氯气加入反应罐中进行放热反应，控制反应温度，用ORP仪检测反应罐内氧化还原电位；
[0017]步骤三，当步骤二中所述反应罐内氧化还原电位为500
‑
600mV时，向所述反应罐中缓慢投入氢氧化钠控制碱化度，生成聚合氯化硫酸铁粗品；
[0018]步骤四，将所述聚合氯化硫酸铁粗品置于老化槽中继续进行熟化反应，得到聚合氯化铝铁溶液；然后将所述聚合氯化铝铁溶液放入烘箱中，烘干并研磨成粉末，制成聚合氯化硫酸铁粉末。所述熟化过程是：将每一次生产的聚合氯化硫酸铁水溶液统一放入一个大储槽内静置储存一定时间。使不同的批次的产品在熟化储槽内充分混合、静置，这样能使产品质量均匀稳定。通过静置过程固体杂质被沉淀清除，聚合水解反应进行得更加彻底，使聚合氯化硫酸铁产品的整体质量得到保证。
[0019]为了更好的实现上述技术方案，进一步的本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法的步骤一中隔膜电解方法为：分阴极室和阳极室，利用阴极室蚀刻液循环流动，电解时，控制循环蚀刻液温度25
‑
35℃，阴极室产生电解铜板，阳极室产生氯气。
[0020]为了更好的实现上述技术方案，进一步的本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法的步骤二中硫酸亚铁为七水硫酸亚铁，所述七水硫酸亚铁的含量≥90wt％。
[0021]为了更好的实现上述技术方案，进一步的本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法的步骤二中的放热反应温度为50
‑
75℃。
[0022]为了更好的实现上述技术方案，进一步的本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法的步骤三中氢氧化钠的浓度为4
‑
6wt％。
[0023]为了更好的实现上述技术方案，进一步的本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法的步骤三中聚合氯化硫酸铁粗品的碱化度为8
‑
14％。
[0024]为了更好的实现上述技术方案，进一步的本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法的步骤四中熟化反应的时间为9
‑
11天。
[0025]根据权利要求1所述的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法，其特征在于，所述步骤四中烘干温度为85
‑
100℃，烘干时间为20
‑
24h。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法的有益效果如下：
[0027]本专利技术的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法中所用的原料中氯气是PCB行业电解回收铜工艺的废气，使用废氯气制得聚合氯化硫酸铁，具有投资少、见效快、工业废弃物零排放、高附加值、成本低的特点。本专利技术采用废氯气，节约了原工艺氯气处理成本，实现废物利用。没有其他离子成分进入体系，其工艺操作简便，控制容易，反应时间短，设备投资少。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法包括以下步骤：
[0031]步骤一，采用隔膜电解的方法多电路板刻蚀废液进行电解，收集隔膜电解过程中在阴极产生的氯气90本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采用隔膜电解的方法多电路板刻蚀废液进行电解，收集隔膜电解过程中在阴极产生的氯气，并通过检测装置来对氯气的浓度进行检测；步骤二，在搅拌的状态下将硫酸亚铁加入反应罐，随后将步骤一中收集的氯气加入反应罐中进行放热反应，控制反应温度，用ORP仪检测反应罐内氧化还原电位；步骤三，当步骤二中所述反应罐内氧化还原电位为500
‑
600mV时，向所述反应罐中缓慢投入氢氧化钠控制碱化度，生成聚合氯化硫酸铁粗品；步骤四，将所述聚合氯化硫酸铁粗品置于老化槽中继续进行熟化反应，得到聚合氯化铝铁溶液；然后将所述聚合氯化铝铁溶液放入烘箱中，烘干并研磨成粉末，制成聚合氯化硫酸铁粉末。2.根据权利要求1所述的利用电解回收铜产生的氯气制备聚合氯化硫酸铁的方法，其特征在于，所述步骤一中隔膜电解方法为：分阴极室和阳极室，利用阴极室蚀刻液循环流动，电解时，控制循环蚀刻液温度25
‑
35℃，阴极室产生电解铜板，阳极室产生氯气。3.根据权利要求1所述的利用电解回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：王标，李强，刘碧华，萧作平，
申请(专利权)人：广东臻鼎环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：