[发明专利]一种聚合氯化铁净水剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于钢铁行业环保技术处理领域，特别涉及一种利用钢铁厂酸洗 清洗水碱中和压滤脱水后的氢氧化铁污泥制备聚合氯化铁净水剂的方法。

背景技术

钢材表面都有一层氧化皮，一般是由Fe₂O₃、Fe₃O₄或FeO构成的。因 此，在钢铁制品深加工过程中，经常需要使用盐酸或硫酸进行钢材表面的酸 洗以除去各种铁氧化物。酸洗到一定程度之后，钢材表面需用冷水和热水清 洗，彻底除去酸洗工艺残留于钢材表面的酸液，以备钢材后续深加工应用。 在上述钢材表面处理过程中利用盐酸或硫酸酸洗会产生一种含铁废酸，被国 家环保部界定为危险废物HW34废酸，该含铁废酸需要有资质单位专业回收 处理或处置。在清洗工段产生的则是普通低浓度酸性废水，该酸性废水还有 微量盐酸或硫酸及少量的亚铁离子，酸性废水现有处理工艺一般通过添加廉 价石灰中和-曝气氧化-压滤机脱水处理得到氢氧化铁污泥及可回用的清 水。氢氧化铁污泥往往被送往城市垃圾厂填埋作为最终处置方式，这不仅要 向填埋厂交纳固体废物处置费、运输费，而且浪费了大量的铁资源。发明人 结合自身多年的资源化研究成果，创造性提出利用钢材酸洗厂氢氧化铁污泥 制备聚合氯化铁净水剂工艺技术方法，充分利用了钢铁酸洗工艺清洗水碱中 和污泥中铁资源，真正实现废物变废为宝，具有很好的经济效益、社会效益 和环境效益。

关于聚合氯化铁制备已有许多专利：如CN99102960.7、 CN200510101065.6、CN99102959.3、CN200810032157.7、CN200710057281.4、 CN200710056853.7等以及大量的文献报道，然而这些专利和文献报道均为 传统聚合氯化铁制备工艺，利用钢铁酸洗工艺清洗水碱中和氢氧化铁污泥酸 溶一步法制备聚合氯化铁净水剂工艺技术却未见报道。

发明内容

针对制备聚合氯化铁净水剂现有技术中存在生产工艺复杂、需添加价格 昂贵的催化氧化剂、生产原料价格高等缺点，本发明的首要目的在于提供一 种利用钢铁厂酸洗清洗水碱中和压滤脱水后的氢氧化铁污泥和盐酸为原料 制备液体聚合氯化铁净水剂的方法。

本发明的又一目的在于提供一种上述方法制备的聚合氯化铁净水剂。

本发明的再一目的在于提供上述聚合氯化铁净水剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种制备聚合氯化铁净水剂的方 法，包括以下操作步骤：

(1)物料投配：将质量百分比浓度为15％～35％的盐酸溶液投入配备酸 雾回收净化系统的耐酸反应池，利用蒸汽将盐酸溶液加热至35～95℃，在搅 拌条件下连续加入氢氧化铁污泥；所述氢氧化铁污泥与盐酸溶液的质量比为 1∶1～1∶5；

(2)强制酸溶聚合反应：在80～110℃下保温，在搅拌条件下进行聚合 反应3～6h；

(3)静置熟化：静置熟化，得到液体聚合氯化铁净水剂。

步骤(1)所述氢氧化铁污泥取自钢铁厂酸洗清洗水碱中和压滤脱水后 的氢氧化铁污泥。

步骤(1)和步骤(2)所述搅拌的速度为50～350r/min。

步骤(1)所述氢氧化氢氧化铁污泥中三价铁离子质量百分含量25％～ 45％，亚铁离子质量百分含量＜0.01％。

步骤(3)所述静置熟化的时间为24～72h。

一种根据上述方法制备的聚合氯化铁净水剂。

上述的聚合氯化铁净水剂可应用于自来水厂河水净化处理、城市污水处 理厂综合污水混凝沉淀预处理，可以显著降低水质的浊度、色度、悬浮物、 溶解性有机物CODcr。

本发明的原理：盐酸与氢氧化铁污泥在加热条件下酸溶反应生成三氯化 铁的方程式：

3HCl+Fe(OH)₃→FeCl₃+3H2O

三氯化铁与氢氧化铁污泥在加热条件下强制聚合生成聚合氯化铁的化 学反应式：

FeCl₃+Fe(OH)₃→[Fe₂(OH)_nCl_6-n]_m+H₂O

本发明相对现有技术具有如下的优点及有益效果：