[发明专利]“一步法”制备固体稀土镧改性聚合硫酸铁的方法

说明书

本发明公开了一种“一步法”制备固体稀土镧改性聚合硫酸铁的方法。其包括步骤如下：将绿矾与氧化剂粉末以质量比0.15‑0.20:1混合均匀，加水使粉末搅拌成泥状物，搅拌一段时间，加热保持30‑60分钟后均匀喷加高浓度硫酸，同时加入含La³⁺的药剂粉末，并充分搅拌后，加入碱化剂粉末充分搅拌，转移至常温常压下，陈化得到产品；其中，硫酸与绿矾的硫铁摩尔比为1.0‑1.5：1，按Fe与La³⁺摩尔比为80‑120：1加入含La³⁺的药剂粉末的量，按OH^‑与Fe的摩尔比为0.1‑0.3:1加入碱化剂粉末的量。本发明一步法制备固体产品，生产成本低，便于运输与保存，而且除浊效果显著。

技术领域

本发明涉及絮凝剂技术领域，更具体地说，本发明涉及一种“一步法”制备固体稀土镧改性聚合硫酸铁的方法。

背景技术

我国最为世界的稀土大国，在如今的发展中，稀土也被运用于废水处理的领域之中。鉴于稀土自身拥有的特殊性质，稀土在水处理中正起着越来越重要的作用。

参见文献(许嘉、王瑞芬、孙忠.稀土复合絮凝剂的制备及其絮凝性能研究，稀土第34卷第2期，文章编号:1004-0277(2013)02-0091-05)记载许嘉等以混合稀土氯化物、铝粉、氯化铝为原料，制备了稀土复合絮凝剂(PAC－RE)，虽然其与传统聚合氯化铝的对比中发现，在最佳投加量下稀土复合絮凝剂比传统絮凝剂对废水浊度去除能力提升了近一倍，水中铝含量下降较为迅速，但是属于含铝絮凝剂，对处理高品质的水不利，并且制备过程复杂，产品是液体絮凝剂，液态产品不易保存运输，需要雾化蒸发干燥成本高。

参见文献(李善评、杨维、付敬、王俊.稀土铈改性工业废物制备高分子絮凝剂的研究,首届全球华人科学家环境论坛论文(摘要)汇编)记载李善评等以高炉瓦斯灰和炼铝灰渣为原料，添加稀土铈进行改性，制备无机高分子絮凝剂(RE-PAFC)，虽然结果表明与传统絮凝剂相比具有投加量少，去除率高，pH适用范围广的优点，但是属于含铝絮凝剂，对处理高品质的水不利，并且制备过程复杂，产品是液体絮凝剂，液态产品不易保存运输，需要雾化蒸发干燥成本高。

参见论文(付敬.稀土镧改性自制铝铁絮凝剂的制备及其在酱油废水处理中的应用，山东大学硕士学位论文)记载了付敬采用稀土镧制备稀土聚合硫酸铝铁，但属于含铝絮凝剂，存在部分有毒害铝离子，其制备方法较为复杂，根据制备方法不同效果也不相同，并且制备得到的是液体絮凝剂，液态产品不易保存运输，需要雾化蒸发干燥成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的克服现有采用传统制备液体稀土改性絮凝剂的技术禁锢，通过简单的一步法制备稀土镧改性聚合硫酸铁的絮凝剂，生产成本低，无需对液体产品耗能蒸发干燥，固体产品便于运输与保存，而且除浊效果显著。

为了实现本发明的这些目的和其他优点，本发明“一步法”制备固体稀土镧改性聚合硫酸铁的方法，包括步骤如下：

将绿矾与氧化剂粉末按照质量比为0.15-0.20:1混合均匀，然后加入少量的水参与氧化反应，使反应物呈现泥状物，保证反应中有水介质的参与，搅拌反应20-35分钟，充分搅拌能够使得药剂均匀接触，提高反应效果，然后加热至100-150℃，30-60分钟后均匀喷加质量浓度为90％-98％的硫酸，同时加入含La³⁺的药剂粉末，并充分搅拌20-30分钟，此时是粘稠状的反应物，再加入碱化剂粉末充分搅拌20-35分钟，将混合反应的物质全部转移至常温常压下，陈化36—48小时得到淡黄色固体颗粒产品，陈化的目的是利用余热蒸发产物中多余的水分，最终得到含水率低于15％的淡黄色固体颗粒产品；

其中，硫酸与绿矾的硫铁摩尔比为1.0-1.5：1，按Fe与La³⁺摩尔比为80-120：1加入含La³⁺的药剂粉末的量，按OH-与Fe的摩尔比为0.1-0.3:1加入碱化剂粉末的量。