[发明专利]利用盐酸酸洗废液制取复合亚铁絮凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用盐酸酸洗废液制取复合亚铁絮凝剂的方法，属于环保材料制剂的制备方法领域。

背景技术

在某些冷轧带钢厂及整个电镀行业，需用盐酸酸洗钢件和电镀件而产生大量的酸洗废液。目前全国每年大约要排出此类废液近百万m³，且随着钢材产量和质量的提高而增加，其主要成分是亚铁离子和盐酸，一般采用中和氧化沉淀法、硫酸亚铁结晶沉淀+ 氧化中和沉淀法、深井处理法等处理，工艺复杂，设备投资大，技术要求高，成本高。

因此，研究一种工艺简单，利用盐酸酸洗废液制取高性能的复合亚铁絮凝剂的方法具有一定的经济与环境效益。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单，利用盐酸酸洗废液制取高性能的复合亚铁絮凝剂的方法。

本发明所述的利用盐酸酸洗废液制取复合亚铁絮凝剂的方法，包括以下步骤：

往盐酸酸洗废液中加入适量工业硫酸，然后加入硅酸钠，室温活化约1h，再加入一种无机稳定剂，搅拌均匀后加盖紧封反应数小时，利用其自身的反应热进行熟化复合，经过溶解扩散等作用，即形成复合亚铁絮凝剂。

优选的，本发明所述的工业硫酸和硅酸钠的用量为亚铁离子：硫酸根离了：硅酸根离子的摩尔比为10-15：5：8。

更优选的，本发明所述的无机稳定剂为氯化铵，加入量为0.1%。

进一步优选的，本发明所述的反应时间为7-9h。

本发明所述的利用盐酸酸洗废液制取复合亚铁絮凝剂的方法，作为一种复合型絮凝剂，复合亚铁中聚硅酸（以硅计）与亚铁离子相对含量的大小对其混凝性能有重要影响。通过控制硅酸钠的加入量，配制硅/铁（摩尔比）不同所得复合亚铁，对水样进行处理，随着硅含量的升高，混凝处理出水的浊度逐渐降低，即聚硅酸盐的含量增加可提高复合亚铁的吸附架桥能力，增强其混凝效果。当硅铁比为0.8时，复合亚铁的稳定性和混凝性能最好。但硅含量过高，会造成絮凝剂的稳定性较差，且过量聚硅酸的存在又可降低其电中和能力，所以硅铁比再增大时，出水的浊度又开始回升。在实际应用时，应根据废水的种类和性质，选择合适的硅铁比，以达到最佳的处理效果。溶液电导随熟化时间的增长而增大，在8h左右达峰值，这一方面是由于硅酸溶液自聚释放出氢离子，另一方面更是由于铁水解释放出氢离子，并聚合成许多低分子量的聚合物，使胶体粒子总电荷数成倍增长，而聚合物的尺度变化不大，具有较大淌度而使溶液电导值升高，随着熟化时间的继续延长，溶液电导转而下降，可能是硅酸胶粒聚合到一定程度后，胶粒体积变大导致其电泳速度减慢所致。

利用盐酸酸洗废液制取复合亚铁絮凝剂，产生的矾花大、沉降速度快，絮凝效果好。通过大量的测试，除浊率一直在95%以上，在较大的投药量范围内，余浊均为0.l，表现出优良的除浊能力。由于复合亚铁是由酸性较强的酸洗废液制成的，且亚铁型混凝剂在使用时pH必须在8.5以上且有足够的碱度和氧存在的条件下才能完成氧化，产生有效的絮凝效果，所以复合亚铁适合处理偏碱性的废水,经测试，该复合亚铁絮凝剂在pH为l0-l3的范围内除浊率均可达到90%以上，表现出了在碱性、甚至强碱性条件下优异的混凝除浊和脱色性能。

本发明所述的利用盐酸酸洗废液制取复合亚铁絮凝剂的方法，充分直接利用盐酸酸洗废液来制备絮凝性能高的复合亚铁絮凝剂，再添加一些价廉易得的无机物便可制成，只需酸泵、贮存、运输设备，占地面积小、生产成本低、处理效果好且无二次污染，所制备的复合亚铁絮凝剂是一种高效复合的絮凝剂，具有优良的除浊和脱色性能，复合亚铁的应用非常广泛，在重金属废水（含锰废水除外）、磷化废水、强碱性废水处理方面，以废治废，高效低成本，值得进一步推广。

具体实施方式

实施例一：

根据亚铁离子：硫酸根离子：硅酸根离子的摩尔比为10：5：8的设计配方准备废液、工业硫酸和硅酸钠试剂。

往盐酸酸洗废液中加入工业硫酸，然后加入硅酸钠，室温活化约1h，再加入一种0.1%的氯化铵无机稳定剂，搅拌均匀后加盖紧封反应8h，利用其自身的反应热进行熟化复合，经过溶解扩散等作用，即形成复合亚铁絮凝剂。

实施例二：性能测试试验

将本发明所制备的复合亚铁以及硫酸亚铁、聚铝对某毛巾厂废水处理的对比试验，试验效果如表-1所示。其中，复合亚铁投药量按溶液重量计，硫酸亚铁、聚铝投药量按固体重量计。

表-1 试验效果

由表-1可见，本发明所制备的复合亚铁脱色效果明显强于硫酸亚铁，对COD 的去除率也稍优于硫酸亚铁和聚铝。