[发明专利]一种利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法及应用

权利要求书

1.一种利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）将Na₂SiO₃溶解于去离子水中配制成Na₂SiO₃溶液；将pH缓冲剂加入到稀硫酸溶液中混合均匀得到pH缓冲剂-硫酸溶液；

（2）将步骤（1）的Na₂SiO₃溶液逐滴加入到pH缓冲剂-硫酸溶液中并在室温、搅拌条件下活化1~6h得到聚硅酸溶液；将钛板酸洗废液逐滴加入到聚硅酸溶液中并在搅拌条件下反应0.1~1h得到反应体系A；

（3）将pH缓冲剂加入到盐酸溶液A中混合均匀得到pH缓冲剂-盐酸溶液，将氧化剂加入到盐酸溶液B中混合均匀得到氧化剂-盐酸溶液，在钢铁酸洗废液中加入pH缓冲剂并在温度为55~65℃条件下搅拌均匀得到pH缓冲剂-铁液；将pH缓冲剂-盐酸溶液逐滴加入到pH缓冲剂-铁液中并在温度为55~65℃条件下搅拌均匀得到pH缓冲剂-盐酸-铁溶液体系；在温度为55~65℃搅拌条件下，将氧化剂-盐酸溶液缓慢加入到pH缓冲剂-盐酸-铁溶液体系中反应使pH缓冲剂-盐酸-铁溶液体系中的Fe²⁺离子完全氧化成Fe³⁺得到pH缓冲剂-氧化铁液；

（4）将步骤（3）的pH缓冲剂-氧化铁液逐滴加入到步骤（2）的反应体系A中，在室温、搅拌条件下反应0.1~1h即得聚硅酸钛铁絮凝剂。

2.根据权利要求1所述利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法，其特征在于：pH缓冲剂为乙酸、乙酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠的一种或多种。

3.权利要求1所述利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法，其特征在于：步骤（1）Na₂SiO₃溶液中二氧化硅的质量百分数为1~6%，稀硫酸溶液的质量百分数浓度为10~40%，pH缓冲剂-硫酸溶液中pH缓冲剂的质量百分数浓度为1~10%。

4.根据权利要求1所述利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法，其特征在于：步骤（2）中pH缓冲剂-硫酸溶液与Na₂SiO₃溶液的体积比为(0.5~1.5):1。

5.根据权利要求1所述利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法，其特征在于：步骤（2）钛板酸洗废液中的钛与Na₂SiO₃溶液中的硅的摩尔比为(1:20)~(3:1)；钛板酸洗废液中Ti⁴⁺离子浓度为10~100g/L。

6.根据权利要求1所述利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法，其特征在于：步骤（3）中钢铁酸洗废液中Fe³⁺离子浓度为10~180g/L；pH缓冲剂-铁液中pH缓冲剂的质量百分数浓度为1~10%；pH缓冲剂-盐酸溶液中pH缓冲剂的质量百分数浓度为1~10%，盐酸的质量百分数浓度为5~30%；氧化剂-盐酸溶液中氧化剂的质量百分数浓度为1~10%，盐酸溶液的质量百分数浓度为1~10%，氧化剂为氯酸钠或过硫酸铵；pH缓冲剂-盐酸溶液与pH缓冲剂-铁液的体积比约为1:5。

7.根据权利要求1所述利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法，其特征在于：步骤（4）中pH缓冲剂-氧化铁液中的铁与反应体系A中的硅的摩尔比为(1:20)~(3:1)，搅拌速度为50~400r/min。

8.权利要求1~7所述利用钛板酸洗废液和钢铁酸洗废液联合制备聚硅酸钛铁絮凝剂的方法所制备的聚硅酸钛铁絮凝剂。

9.权利要求8所述聚硅酸钛铁絮凝剂作为净水絮凝剂的应用。