佰科水處理藥劑廠家為您提供價格較優(yōu)惠絮凝劑-高分子聚合氯化鋁鐵。對于污水處理使用到的鐵系高分子絮凝劑主要在水處理、化工、輕工業(yè)、礦山冶金等生產(chǎn)加工行業(yè)使用。同時鐵系高分子絮凝劑具有耗量少、效率高、ｐＨ值適用范圍寬、水中殘留鐵離子少、水解產(chǎn)物脫水性能優(yōu)良等特點，因此它的應用日趨廣泛。
聚合鐵是一種由鐵鹽預制的中間水解產(chǎn)物，屬于水溶性無機高分子物質(zhì)，溶于水后產(chǎn)生大量的高電荷聚合陽離子，如Ｆｅ2(ＯＨ)3+3、Ｆｅ2(ＯＨ)4+2、Ｆｅ3(ＯＨ)5+4等羥基橋聯(lián)形成的各級多核絡合鐵離子。因此具有很強的中和懸浮顆粒上的電荷能力，使之脫穩(wěn)并生成較大顆粒的絮凝體，同時也因其具有很大的比表面積和很強的吸附能力，對污水中乳化油有良好的破乳效果，對重金屬、臭味和色素也有較強的吸附能力，使用時顯示出其獨特的優(yōu)越性，因此它的應用廣泛。
鐵系高分子絮凝劑開發(fā)較早的國家是日本，1976年日本就有專利申請。到了80年代，日本的古河礦業(yè)公司和日鐵礦業(yè)公司分別建起了年產(chǎn)萬噸的工業(yè)生產(chǎn)裝置。此后相繼有前蘇聯(lián)、美國、德國等許多國家申請了專利。國內(nèi)開發(fā)鐵系高分子絮凝劑較早的是化工部天津化工研究院。他們開發(fā)了聚合硫酸鐵(ＰＦＳ)，以后又有沈陽化工學院、上海冶金設計研究院、冶金環(huán)保研究所等也開發(fā)成功了鐵系高分子絮凝劑。現(xiàn)就聚合鐵鹽的合成方法進行概述。
單組分型鐵系高分子絮凝劑的合成方法
聚合硫酸鐵(ＰＦＳ)的合成方法
聚合硫酸鐵又稱堿式硫酸鐵，它是一種高效新型水處理劑，廣泛用于飲用水、工業(yè)廢水、城市污水的處理。聚鐵與傳統(tǒng)的三氯化鐵、硫酸鐵等凈水劑相比，有以下優(yōu)點： 具有優(yōu)良的凝聚性能，絮凝體形成速度快，密集器質(zhì)量大，沉降速度快，尤其對低溫低濁水有優(yōu)良的處理效果。
適用水體ｐＨ范圍廣。
具有較強的去除水中ＢＯＤ、ＣＯＤ及重金屬離子的能力，并有脫色、脫臭、脫水、脫油等功效，殘留的鐵離子少。
使用時，腐蝕小。
其制備方法很多，按其原料來源大致可分為以下幾種：
利用鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)物生產(chǎn)ＰＦＳ；
在用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉(ＴｉＯ2)的過程中有副產(chǎn)物FeSO4生成。將酸性溶液中的FeSO4，在ＮＯ催化下，用空氣氧化成三價鐵離子，然后與NaOH中和，調(diào)整堿化度，使其發(fā)生聚合反應，可得到鹽基度為65.85%的ＰＦＳ，其反應式為： 2FeSO4+NO2+H2SO4=Fe2(SO4)3+NO+H2O 2NO+O2=2NO2 m Fe2(SO4)3+mn(OH)=[Fe2(OH)2(SO4)3-n/2]m 其中n＜2，m≥10。
以工業(yè)硫酸廢液為原料生產(chǎn)ＰＦＳ
以工業(yè)硫酸廢液為原料，亞硝酸鈉為催化劑，按硫酸：硫酸亞鐵為(0.3～0.5)∶1的原料配比，在密閉的容器中，通入純氧(氧壓0.15～0.3ＭＰａ)，于55～90℃條件下反應1.5～2.0ｈ，即制得了ＰＦＳ。該過程采用純氧，大大降低了亞硝酸鈉的用量，縮短了反應時間。其反應式為： 2FeSO4+ H2SO4+ O2= Fe2(SO4)3+2OH mFe2(SO4)3+mn(OH) =[Fe2(OH)2(SO4)3-n/2]m 其中n＜2，m≥10。
以磁鐵礦、菱鐵礦為原料生產(chǎn)ＰＦＳ
將磁鐵礦粉碎成一定粒度的粉末，按磁鐵礦粉：硫酸為1∶4的比例，加水攪拌反應24ｈ，在100～103℃聚合1.5～2.5ｈ，制得液體的ＰＦＳ。在此液體ＰＦＳ中，加入0.5%～0.8%(ｍ/ｍ)的氯酸鉀作為氧化劑進行反應0.5～1ｈ，然后在120℃濃縮，可得到固體的ＰＦＳ產(chǎn)品。
以菱鐵礦生產(chǎn)ＰＦＳ時，首先將菱鐵礦粉碎成3～7ｃｍ的塊狀，然后加入水∶硫酸∶硝酸配比為100∶15∶3的混酸，反應溫度為18～40℃，反應48ｈ，就可得到ＰＦＳ。
由Ｆｅ3+化合物直接生產(chǎn)ＰＦＳ
以Ｆｅ2Ｏ3為原料，使Ｆｅ2Ｏ3和稀硫酸(濃度>20%)在90～120℃，壓力<0.3ＭＰａ下反應1～5ｈ就制得ＰＦＳ；或使Ｆｅ3Ｏ4與40%Ｈ2ＳＯ4加熱就會合成出[Fe2(OH)2(SO4)3-n/2]m，其鹽基度由Ｈ2ＳＯ4的用量控制。
直接以硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)ＰＦＳ
以FeSO4為原料，亞硝酸鈉為催化劑，在反應溫度為20～70℃、壓力為490.3ＭＰａ的條件下，直接合成ＰＦＳ。但此法的亞硝酸鈉消耗量大，反應中有ＮＯ2毒氣放出，并且氧化時間長達17ｈ。后來有人對催化劑進行了改進，以H2O2為氧化劑，按FeSO4：H2O2為(18～20)∶1配成氧化液，使氧化時間縮短為6～12ｈ。
聚合氯化鐵(ＰＦＣ)的生產(chǎn)方法
在三氯化鐵溶液中逐滴加入ＮａＯＨ溶液，控制堿化度在11%左右，可制得較純凈的聚合氯化鐵。工業(yè)上采用鹽酸處理廢鋼渣，浸出液在ＨＮＯ3作催化劑的條件下，通氧氣氧化，控制堿化度在11%左右，可制得聚合氯化鐵。
另外，一種簡便的方法就是在70℃處理Ｆｅ Ｃｌ3溶液就使ＦｅＣｌ3溶液聚合。也可以在1ｈ內(nèi)把ＣａＣＯ3懸濁液添加到ＦｅＣｌ3和四聚磷酸鈉的混合溶液中，就得到穩(wěn)定的聚合氯化鐵溶液。
聚合氯化硫酸鐵(ＰＦＣＳ)的生產(chǎn)方法
以次氯酸鈉為氧化劑的合成方法
以硫酸亞鐵為原料，比例大約為：原料23%～64%，水15%～20%，催化劑2%～8%，次氯酸鈉為氧化劑，充分攪拌反應1～2ｈ，待靜止熟化后進行過濾，即制得了聚合氯化硫酸鐵。
以氯氣為氧化劑的合成方法
以硫酸亞鐵為原料，以氯氣為氧化劑，使二價鐵離子氧化成三價鐵離子，然后以氫氧化鈉中和調(diào)整堿化度，同時加入氯化鈣作為穩(wěn)定劑，反應0.5ｈ就可得到聚合氯化硫酸鐵的液體產(chǎn)品。
以氧氣為氧化劑的合成方法
利用鹽酸硫酸混合溶液處理廢鋼渣，溶液以氧氣為氧化劑，ＨＮＯ3為催化劑，用Ｈ2ＳＯ4控制[ＯＨ]/[Ｆｅ3+]比值，控制產(chǎn)品堿化度在10.5%，待Ｆｅ2+完全氧化為Ｆｅ3+后停止反應，靜止冷卻至室溫，即可得成品。
聚合磷酸硫酸鐵(ＰＦＰＳ)的制備方法
以生產(chǎn)鈦白粉的副產(chǎn)品七水硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)ＰＦＰＳ。根據(jù)硫酸亞鐵的量加入98%的濃硫酸和30%的H2O2后，在80℃反應2ｈ，然后定量加磷酸鈉在80℃反應30ｍｉｎ，即制得深紅棕色液體產(chǎn)品，液體產(chǎn)品在50～60℃間烘干，可得固體產(chǎn)品。
復合型鐵系高分子絮凝劑的制備
聚合氯化鋁鐵(ＰＡＦＣ)的制備
利用煤矸石、鐵礦石或高鐵、鈦煤系高嶺巖為原料都可制得ＰＡＦＣ。這是一種新型鐵鋁復鹽類無機高分子混凝劑，它兼有鐵鹽和鋁鹽混凝劑的特性，反應速度快、形成絮凝體大、沉降快、過濾性強等；在ｐＨ為7.0～8.2范圍內(nèi)，除濁效果較佳。制備時將煤矸石粉碎、焙燒、用鹽酸浸取，在攪拌回流下加熱一定時間，冷卻、過濾、調(diào)ｐＨ聚合，可制得紅棕色的液體產(chǎn)品。ＰＡＦＣ的除濁效果、絮體的沉降性能和貯存穩(wěn)定性均優(yōu)于ＰＦＳ，并且對印染廢水有較好的除色、除味、除臭和消毒效果。
2.2 聚合硫酸氯化鋁鐵(ＰＡＦＣＳ)的制備
以鋁土礦、活性鋁酸鈣、鹽酸、硫酸等為原料可制得聚合硫酸氯化鋁鐵。具體是將煤矸石粉碎、研磨、過篩、焙燒、酸浸，在攪拌回流下加熱到100～110℃，反應一定時間，冷卻、過濾，濾液加熱調(diào)ｐＨ值聚合，經(jīng)陳化濃縮得黃綠色—綜黃色固體顆粒。這種復合混凝劑，其組成為含有多核聚鐵及聚鋁與氯根、硫酸根配位的復合型無機高分子，ＰＡＦＣＳ具有鹽基度高、聚合度大、有效成分含量高、絮凝速度快、易過濾、出水率高等特點，在脫色、除雜方面有顯著效果。并且其原料來源為工業(yè)廢渣，生產(chǎn)工藝簡單，成本較低，可望在工業(yè)水處理中具有廣闊的應用價值。
鐵系高分子絮凝劑以其具有原料來源多、工藝簡便、生產(chǎn)方法多等特點，已廣泛得到應用。隨著生產(chǎn)技術的不斷深入，將會出現(xiàn)更多新的合成方法，使鐵系高分子絮凝劑在工業(yè)廢水、城市污水的處理方面發(fā)揮更大作用。
鐵系高分子絮凝劑的合成方法
關鍵詞：聚合氯化鋁鐵 高分子絮凝劑
日期：2010年12月10日 來源：佰科
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