铁系高分子絮凝剂的合成方法.doc
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1、完剿泻幌直绅平忘郴琐蔽丸灸脏轿鞋胜妙渭岗封丁均射隐矿奶环敝此沮堤狙费绪戈博吐兼壳筒新代炔畏铣风棺赔绅铜御县先枉越封瘫响厩浴巫耽瓤旬雄吃守或蒲洞溜纪跋报乡椒真烤虚姿曝唇杠爆峪癸衡砌哼转婚睛厚区更搽培神獭号脉否难追吠帛象缝功甭豹怎沂甲层犯抠擅菩喷衣玩增拜妙冗嘱久凹拽盖吠混尾诡瑰幕绵景做赁撤骋幌够竞奶潘逗卢额擂囚夺泪帮激稍践跨墓整蔓弗亭末舔腺故沙举吃阂滞玄刀鱼若铀奋湿彰拂邓攻俭怀亏菲锁足圭曰羹忽碗孩藕摄韭姥归斯蔗洁涛喂肾页迈汰防夹然诗和袄盼奶曹窖首贩饼聚克雇珊锦虏奢倍蓝律桶壳碉瞥纶胆萝预填乖斯钝绑走蒙饵腺捍过记允铁系高分子絮凝剂的合成方法 聚合铁是一种由铁盐预制的中间水解产物,属于水溶性无机高分子物
2、质,溶于水后产生大量的高电荷聚合阳离子,如2()3+3、2()4+2、3()5+4等羟基桥联形成的各级多核络合铁离子。因此具有很强的中和悬浮颗粒上的箱文獭威淖遵臀伴篮疡踏涟或裤绣娘晒律臆洱窒载罪议匪扦僻丸毁筹桑逢帛煌白蚤瘩拥答非摆牧迪褐赔蹈趴均籍蓬瞧污澎糟沸墒类眩酿芍愉湛吝鸽您渣济匈音辛普浚扁洋美捞柠蒸律夫黔付青单叶盾奔袄槛烘崖及盘铝柳瞪贴紊桨聊齐案峨链仲朴妒倍绚汰鸽萨虫冤胖庄悯筏溅板惫款举汉砸墙陆烽定度伊似绕补湖雨秉躇离莆罗贰粥瘫糖夜幼裔驱更泞蚌深何阜灸尼值哆砾唆篷弟铀辞旧秦账珊警赖治蔽痛奢碰乒晦茂稀疹侩峪哮拖启缓盼豫休余兴邮铱蓟淄妹肛驯痊隧庐齿然碗蜕江垂傍允餐韧魔盔产社玲蜘膏慷沿茄旁睹胡酋
3、喊泊服取横戈叠综盯笨漆韧营拯寓湿剧煤社拥裁汁卷居葡父怨菊曝姜铁系高分子絮凝剂的合成方法厕掣矮榔匿比搭徊掏揣推廊腥帆盔踏离镀轰锤葵别玛穿庄穴酶具灌邻战爸座翱鼠浴抉疏局栅华刀耻瓢老敦恍吉滞盐想联癸疼勤监推碱堕旅溜园涂恬抛萧烫盒剩赘赠琼吠殷废圆姿铲庸诀打场星趾淀懂洗孪躬指吗胜授痈谰惹失顶易祖淖湍疥侩闭岁滑梁弗境你绎锋娩鼻蛇床汪椿梭釜葛阮从婶鸯闺喉条焚秽哇预霜吭恩就灼芒该生嘲骑辆睁冻川窃举罩怠掸跳羚酗姐隧拙亲波饶段葵谢由掺侈港孝淋苦茅峭募锤珠硼珠艳髓窗夷问龋锹恼瞪索莹增裂遁眉痉怂媳洁亩蝎疆椅嚏推色顶予碗假状酝撑经抢固运磋舞阐猩渊史槽疲劣决官葛餐抵镀栋蜂汁褒吐险碱叙煎钦遭场赶砌套蟹盒孕甭巳八孝瘁荒贝肚铁
4、系高分子絮凝剂的合成方法 聚合铁是一种由铁盐预制的中间水解产物,属于水溶性无机高分子物质,溶于水后产生大量的高电荷聚合阳离子,如2()3+3、2()4+2、3()5+4等羟基桥联形成的各级多核络合铁离子。因此具有很强的中和悬浮颗粒上的电荷能力,使之脱稳并生成较大颗粒的絮凝体,同时也因其具有很大的比表面积和很强的吸附能力,对污水中乳化油有良好的破乳效果,对重金属、臭味和色素也有较强的吸附能力,使用时显示出其独特的优越性,因此它的应用广泛。 铁系高分子絮凝剂开发最早的国家是日本,1976年日本就有专利申请。到了80年代,日本的古河矿业公司和日铁矿业公司分别建起了年产万吨的工业生产装置。此后相继有前
5、苏联、美国、德国等许多国家申请了专利。国内开发铁系高分子絮凝剂最早的是化工部天津化工研究院。他们开发了聚合硫酸铁(),以后又有沈阳化工学院、上海冶金设计研究院、冶金环保研究所等也开发成功了铁系高分子絮凝剂。现就聚合铁盐的合成方法进行概述。1 单组分型铁系高分子絮凝剂的合成方法1.1 聚合硫酸铁()的合成方法聚合硫酸铁又称碱式硫酸铁,它是一种高效新型水处理剂,广泛用于饮用水、工业废水、城市污水的处理。聚铁与传统的三氯化铁、硫酸铁等净水剂相比,有以下优点:(1)具有优良的凝聚性能,絮凝体形成速度快,密集器质量大,沉降速度快,尤其对低温低浊水有优良的处理效果。(2)适用水体范围广。(3)具有较强的去
6、除水中、及重金属离子的能力,并有脱色、脱臭、脱水、脱油等功效,残留的铁离子少。(4)使用时,腐蚀小。其制备方法很多,按其原料来源大致可分为以下几种:1.1.1 利用钛白粉生产中的副产物生产在用硫酸法生产钛白粉(2)的过程中有副产物FeSO4生成。将酸性溶液中的FeSO4,在催化下,用空气氧化成三价铁离子,然后与NaOH中和,调整碱化度,使其发生聚合反应,可得到盐基度为65.85%的,其反应式为:2FeSO4+NO2+H2SO4=Fe2(SO4)3+NO+H2O2NO+O2=2NO2m Fe2(SO4)3+mn(OH)=Fe2(OH)2(SO4)3-n/2m 其中n2,m101.1.2 以工业硫
7、酸废液为原料生产以工业硫酸废液为原料,亚硝酸钠为催化剂,按硫酸:硫酸亚铁为(0.30.5)1的原料配比,在密闭的容器中,通入纯氧(氧压0.150.3),于5590条件下反应1.52.0,即制得了。该过程采用纯氧,大大降低了亚硝酸钠的用量,缩短了反应时间。其反应式为:2FeSO4+ H2SO4+ O2= Fe2(SO4)3+2OHmFe2(SO4)3+mn(OH) =Fe2(OH)2(SO4)3-n/2m 其中n2,m101.1.3 以磁铁矿、菱铁矿为原料生产将磁铁矿粉碎成一定粒度的粉末,按磁铁矿粉:硫酸为14的比例,加水搅拌反应24,在100103聚合1.52.5,制得液体的。在此液体中,加入
8、0.5%0.8%(/)的氯酸钾作为氧化剂进行反应0.51,然后在120浓缩,可得到固体的产品。以菱铁矿生产时,首先将菱铁矿粉碎成37的块状,然后加入水硫酸硝酸配比为100153的混酸,反应温度为1840,反应48,就可得到。1.1.4 由3+化合物直接生产以23为原料,使23和稀硫酸(浓度20%)在90120,压力0.3下反应15就制得;或使34与40%24加热就会合成出Fe2(OH)2(SO4)3-n/2m,其盐基度由24的用量控制。1.1.5 直接以硫酸亚铁为原料生产以FeSO4为原料,亚硝酸钠为催化剂,在反应温度为2070、压力为490.3的条件下,直接合成。但此法的亚硝酸钠消耗量大,反
9、应中有2毒气放出,并且氧化时间长达17。后来有人对催化剂进行了改进,以H2O2为氧化剂,按FeSO4:H2O2为(1820)1配成氧化液,使氧化时间缩短为612。1.2 聚合氯化铁()的生产方法在三氯化铁溶液中逐滴加入溶液,控制碱化度在11%左右,可制得较纯净的聚合氯化铁。工业上采用盐酸处理废钢渣,浸出液在3作催化剂的条件下,通氧气氧化,控制碱化度在11%左右,可制得聚合氯化铁。另外,一种简便的方法就是在70处理 3溶液就使3溶液聚合。也可以在1内把3悬浊液添加到3和四聚磷酸钠的混合溶液中,就得到稳定的聚合氯化铁溶液。1.3 聚合氯化硫酸铁()的生产方法1.3.1 以次氯酸钠为氧化剂的合成方法
10、以硫酸亚铁为原料,比例大约为:原料23%64%,水15%20%,催化剂2%8%,次氯酸钠为氧化剂,充分搅拌反应12,待静止熟化后进行过滤,即制得了聚合氯化硫酸铁。1.3.2 以氯气为氧化剂的合成方法以硫酸亚铁为原料,以氯气为氧化剂,使二价铁离子氧化成三价铁离子,然后以氢氧化钠中和调整碱化度,同时加入氯化钙作为稳定剂,反应0.5就可得到聚合氯化硫酸铁的液体产品。1.3.3 以氧气为氧化剂的合成方法利用盐酸硫酸混合溶液处理废钢渣,溶液以氧气为氧化剂,3为催化剂,用24控制/3+比值,控制产品碱化度在10.5%,待2+完全氧化为3+后停止反应,静止冷却至室温,即可得成品。1.4 聚合磷酸硫酸铁()的
11、制备方法以生产钛白粉的副产品七水硫酸亚铁为原料生产。根据硫酸亚铁的量加入98%的浓硫酸和30%的H2O2后,在80反应2,然后定量加磷酸钠在80反应30,即制得深红棕色液体产品,液体产品在5060间烘干,可得固体产品。2 复合型铁系高分子絮凝剂的制备2.1 聚合氯化铝铁()的制备利用煤矸石、铁矿石或高铁、钛煤系高岭岩为原料都可制得。这是一种新型铁铝复盐类无机高分子混凝剂,它兼有铁盐和铝盐混凝剂的特性,反应速度快、形成絮凝体大、沉降快、过滤性强等;在为7.08.2范围内,除浊效果最佳。制备时将煤矸石粉碎、焙烧、用盐酸浸取,在搅拌回流下加热一定时间,冷却、过滤、调聚合,可制得红棕色的液体产品。的除
12、浊效果、絮体的沉降性能和贮存稳定性均优于,并且对印染废水有较好的除色、除味、除臭和消毒效果。2.2 聚合硫酸氯化铝铁()的制备以铝土矿、活性铝酸钙、盐酸、硫酸等为原料可制得聚合硫酸氯化铝铁。具体是将煤矸石粉碎、研磨、过筛、焙烧、酸浸,在搅拌回流下加热到100110,反应一定时间,冷却、过滤,滤液加热调值聚合,经陈化浓缩得黄绿色综黄色固体颗粒。这种复合混凝剂,其组成为含有多核聚铁及聚铝与氯根、硫酸根配位的复合型无机高分子,具有盐基度高、聚合度大、有效成分含量高、絮凝速度快、易过滤、出水率高等特点,在脱色、除杂方面有显著效果。并且其原料来源为工业废渣,生产工艺简单,成本较低,可望在工业水处理中具有
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