废硫酸亚铁渣合成多功能材料高铁酸盐的研究

摘要

作为我国重要的无机化工行业，钛白工业生产过程副产大量的硫酸亚铁渣，平均每吨产品副产3．5吨硫酸亚铁渣，给环境带来了严重的危害。高铁酸钾作为一种集氧化、絮凝、助凝、吸附等功能于一体的多功能材料，近年来以其优良的氧化消毒性能和独特的水处理效果吸引了众多学者从事其制备和应用开发的研究。以钛白副产物硫酸亚铁渣合成高铁酸钾的工艺路线国内外研究还比较少见，本研究课题试图以钛白副产物废硫酸亚铁渣为原料，经过提纯、羟基自由基氧化合成多功能材料高铁酸钾。 本文对于硫酸亚铁提纯、高铁酸钾合成工艺，通过单因素法探讨了各因素对试验结果的影响，并采用正交化方法优化了试验条件下硫酸亚铁提纯、高铁酸钾合成工艺。本文具有以下研究内容和成果： 1、钛白副产物硫酸亚铁渣经水解、絮凝、离心分离、结晶及干燥工艺提纯后，其纯度能够达到国内先进水平99％以上。 2、利用钛白副产废硫酸亚铁渣精制绿矾晶体合成多功能材料高铁酸钾的技术方案可行。合成高铁酸钾粗产品产率可达44．9％，纯度可达56．2％；重结晶后纯度可达86．7％。 3、利用羟基自由基氧化亚铁盐工艺步骤可行，最佳氧化条件下，亚铁离子转化率可达99．1％。 4、高铁酸钾产品具有氧化、絮凝性，在处理服装洗水厂废水试验中发现，对COD去除率可达92．4％，对SS去除率可达89．0％。初步经济成本估算，吨产品成本约23800元，模化生产会带来一定的经济效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 前言

1.2 研究课题的必要性和意义

1.3 课题研究的主要目的、内容和创新性

第2章 文献综述

2.1 水处理剂的研究现状及发展趋势

2.1.1 水处理剂的研究现状

2.1.2 水处理剂的发展趋势

2.2 硫酸亚铁概述

2.2.1 性质及质量标准

2.2.2 应用

2.2.3 制备及提纯方法

2.3 高铁酸钾的性质及应用

2.3.1 性质及特点

2.3.2 应用

2.4 高铁酸钾的合成机理及方法

2.4.1 次氯酸盐氧化法

2.4.2 电化学法

2.4.3 化学干法

第3章 硫酸亚铁提纯试验研究

3.1 试验原料、试剂和分析方法

3.1.1 试验原料、试剂和仪器

3.1.2 试验分析方法

3.2 试验工艺、装置、步骤及方法

3.2.1 工艺流程

3.2.2 试验装置

3.2.3 试验步骤

3.2.4 试验方法

3.3 试验结果与分析

3.3.1 水解反应试验结果及分析

3.3.2 絮凝对产品纯度的影响

3.3.3 结晶过程对产品纯度的影响

3.3.4 干燥温度和时间对产品纯度的影响

3.4 本章小结

第4章 高铁酸钾合成试验研究

4.1 试验原料、试剂和分析方法

4.1.1 试验原料、试剂和仪器

4.1.2 试验分析方法

4.2 试验工艺、装置、步骤及方法

4.2.1 工艺流程

4.2.2 试验装置

4.1.3 试验步骤

4.3 试验结果与分析

4.3.1 绿矾氧化结果及分析

4.3.2 合成高铁酸钾结果及分析

4.3.3 高铁酸钾产品分析

4.4 本章小结

第5章 高铁酸钾处理服装洗水厂废水的试验研究

5.1 试验药剂、仪器和分析方法

5.1.1 试验材料、试剂和仪器

5.1.2 试验分析方法

5.2 试验工艺方案的确定

5.3 试验结果与分析

5.3.1 COD去除效果试验

5.3.2 絮凝效果试验

5.3.3 试验效果

5.4 对比试验

5.4.1 废水COD去除对比试验

5.4.2 废水SS去除对比试验

5.5 经济成本估算

5.6 本章小结

第6章 结论及建议

6.1 结论

6.2 不足及建议

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢