[发明专利]一种废水处理用聚合硫酸铁晶体的制备工艺

说明书

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体为一种废水处理用聚合硫酸铁晶体的制备工艺，旨在解决传统制备聚合硫酸铁生产过程中容易出现氢氧化铁沉淀的问题。其制备步骤主要包括S1：将浓硫酸用去离子水稀释，制备硫酸溶液；S2：将硫酸亚铁固体粉末加入至硫酸溶液中，制备硫酸亚铁溶液；S3：向硫酸亚铁溶液中加入氧化剂及改性剂烯丙基苯酚，使硫酸亚铁发生氧化、水解及聚合反应，制得聚合硫酸铁溶液；S4：将聚合硫酸铁溶液降温，制备聚合硫酸铁晶体。本发明在溶液中加入烯丙基苯酚，使烯丙基苯酚与氢氧化铁之间形成π键效应，依次来避免氢氧化铁沉淀。

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体为一种废水处理用聚合硫酸铁晶体的制备工艺。

背景技术

聚合硫酸铁是近几年发展起来的一种无机高分子絮凝剂，其与传统的絮凝剂如三氯化铁、硫酸铝、氯化硫酸铁等相比，具有生产成本低、且净化过程的投加量少、适用pH范围广、杂质(浊度、COD、悬浮物等)去除率高、残留物浓度低、矾花沉降速度快，脱色效果好等优点。聚合硫酸铁的生产方法主要可分为二大类：(1)直接氧化法，即采用强氧化剂(如H₂O₂、NaClO、KClO₃和MnO₂等)直接将亚铁离子氧化为铁离子，再经水解和聚合而得到聚合硫酸铁；(2)催化氧化法，即在催化剂的作用下，利用空气或氧气将亚铁离子氧化为铁离子，同样经水解和聚合而得到聚合硫酸铁。

公布号为CN1109027的发明专利披露了一种聚合硫酸铁的生产新工艺，其以硫酸亚铁为主要原料，在加温加压及充氧的条件下制得聚合硫酸铁原液，原液经稀释制得液体聚合硫酸铁产品，再经干燥制得固体聚合硫酸铁产品。

但是，上述披露的技术方案在实际生产过程中，产品混合物中常出现氢氧化铁沉淀，影响产品纯度。

发明内容

本发明的目的是提供一种废水处理用聚合硫酸铁晶体的制备工艺，其能够较好地解决传统制备聚合硫酸铁生产过程中容易出现氢氧化铁沉淀的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种废水处理用聚合硫酸铁晶体的制备工艺，包括以下步骤：

S1：将浓硫酸用去离子水稀释，制备硫酸溶液；

S2：将硫酸亚铁固体粉末加入至硫酸溶液中，制备硫酸亚铁溶液；

S3：向硫酸亚铁溶液中加入氧化剂及改性剂，使硫酸亚铁发生氧化、水解及聚合反应，制得聚合硫酸铁溶液；

S4：将聚合硫酸铁溶液降温，制备聚合硫酸铁晶体。

进一步的，S3中所述氧化剂为高锰酸铬。

进一步的，S3中所述改性剂为烯丙基苯酚。

进一步的，S4中在对聚合硫酸铁溶液降温的同时，向其中加入硫酸铬、硫酸锰及硝酸铁中的至少两种，搅拌均匀。

进一步的，S1中制备的硫酸溶液中硫酸的摩尔浓度为0.5-3moL/L。

进一步的，S2中制备的硫酸亚铁溶液中硫酸亚铁的摩尔浓度为5-10moL/L。

进一步的，S4中将聚合硫酸铁溶液至于5℃以下冷却降温。

本发明具有以下有益效果：

1.通过在溶液中加入改性剂烯丙基苯酚来改善氢氧化铁易沉淀的现象。氢氧化铁因其溶度积非常小，其在20℃时的溶度积约为4*10^-33，因此，其在溶液中非常容易出现沉淀。在溶液中加入改性剂烯丙基苯酚，烯丙基苯酚中含有大量双键，铁离子的d轨道电子与烯丙基苯酚之间形成d-p形式的π键效应，使氢氧化铁与烯丙基苯酚结合，形成互溶，从而避免氢氧化铁沉淀，提高终产品的纯度。