佰科水處理藥劑廠家為您提供價(jià)格較優(yōu)惠絮凝劑-高分子聚合氯化鋁鐵。對(duì)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(shí)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(diǎn)，因此它的應(yīng)用日趨廣泛。
聚合鐵是一種由鐵鹽預(yù)制的中間水解產(chǎn)物，屬于水溶性無機(jī)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(jí)多核絡(luò)合鐵離子。因此具有很強(qiáng)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(shí)也因其具有很大的比表面積和很強(qiáng)的吸附能力，對(duì)污水中乳化油有良好的破乳效果，對(duì)重金屬、臭味和色素也有較強(qiáng)的吸附能力，使用時(shí)顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性，因此它的應(yīng)用廣泛。
鐵系高分子絮凝劑開發(fā)較早的國(guó)家是日本，1976年日本就有專利申請(qǐng)。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(guó)、德國(guó)等許多國(guó)家申請(qǐng)了專利。國(guó)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(xué)院、上海冶金設(shè)計(jì)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�，F(xiàn)就聚合鐵鹽的合成方法進(jìn)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(diǎn)： 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(duì)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(qiáng)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(shí)，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(jià)鐵離子，然后與NaOH中和，調(diào)整堿化度，使其發(fā)生聚合反應(yīng)，可得到鹽基度為65.85%的ＰＦＳ，其反應(yīng)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(yīng)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(yīng)時(shí)間。其反應(yīng)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?dāng)嚢璺磻?yīng)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(jìn)行反應(yīng)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(shí)，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(yīng)溫度為18～40℃，反應(yīng)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(yīng)1～5ｈ就制得ＰＦＳ；或使Ｆｅ3Ｏ4與40%Ｈ2ＳＯ4加熱就會(huì)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(yīng)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(yīng)中有ＮＯ2毒氣放出，并且氧化時(shí)間長(zhǎng)達(dá)17ｈ。后來有人對(duì)催化劑進(jìn)行了改進(jìn)，以H2O2為氧化劑，按FeSO4：H2O2為(18～20)∶1配成氧化液，使氧化時(shí)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(jiǎn)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?jǐn)嚢璺磻?yīng)1～2ｈ，待靜止熟化后進(jìn)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(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，然后以氫氧化鈉中和調(diào)整堿化度，同時(shí)加入氯化鈣作為穩(wěn)定劑，反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)2ｈ，然后定量加磷酸鈉在80℃反應(yīng)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(fù)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(fù)鹽類無機(jī)高分子混凝劑，它兼有鐵鹽和鋁鹽混凝劑的特性，反應(yīng)速度快、形成絮凝體大、沉降快、過濾性強(qiáng)等；在ｐＨ為7.0～8.2范圍內(nèi)，除濁效果較佳。制備時(shí)將煤矸石粉碎、焙燒、用鹽酸浸取，在攪拌回流下加熱一定時(shí)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(duì)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(yīng)一定時(shí)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(fù)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(fù)合型無機(jī)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(diǎn)，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(jiǎn)單，成本較低，可望在工業(yè)水處理中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
鐵系高分子絮凝劑以其具有原料來源多、工藝簡(jiǎn)便、生產(chǎn)方法多等特點(diǎn)，已廣泛得到應(yīng)用。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷深入，將會(huì)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(guān)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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