利用硫烧铁沙生产聚合硫酸铁的方法

摘要

本发明提供一种利用硫烧铁沙生产聚合硫酸铁的方法，以硫铁矿生产硫酸后的废渣硫烧铁沙为原料，与硫酸反应，并同时用氧化剂进行氧化，直接得聚合硫酸铁液体，经干燥后产品聚合硫酸铁。废物利用，节约资源，工艺简单，易操作，能耗低，设备少，投资小，生产成本低，产品质量符合国家标准。主要用作净水剂，起混凝沉淀作用，对于pH7～9的水净化效果最佳。

说明书

技术领域

本发明提供一种聚合硫酸铁的生产方法，特别是涉及一种利用硫烧铁沙生产聚合硫酸铁的方法。

背景技术

聚合硫酸铁作为净水剂已广泛用于水处理，主要起混凝作用，加速水中固态物质的沉淀。目前，生产聚合硫酸铁的主要原料是硫酸亚铁，需两步进行，首先反应生成四氧化三铁，再反应生成聚合硫酸铁。该方法生产需锅炉蒸汽、高压反应釜等，设备多，工艺复杂，操作复杂，能耗大，原料成本高，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种利用废渣为原料，工艺简单，易操作，成本低，且节能的利用硫烧铁沙生产聚合硫酸铁的方法。

本发明利用硫烧铁沙生产聚合硫酸铁的方法，其步骤如下：

1)向反应聚合池内加入水，其加水量为产品聚合硫酸铁重量的0.3～0.5倍；

2)向水中加入浓硫酸，其加入量为产品聚合硫酸铁重量的1.1～1.4倍，搅拌5～10分钟；

3)再向反应聚合池内加入硫烧铁沙，其加入量为产品聚合硫酸铁重量的1.2～1.45倍，搅拌混合，反应5～10分钟，温度上升至120～130℃，自然降温；

4)待反应聚合池内的温度降至60～90℃时，加入氧化剂，氧化剂加入量为产品聚合硫酸铁重量的0.03～0.045倍；搅拌混合40～70分钟，生成聚合硫酸铁红褐色液体；

5)冷却，沉淀后提取清液，于200～300℃温度下干燥，一般采用鼓风干燥及滚茼干燥，最后得产品固态聚合硫酸铁。

其中，脱硫铁砂是硫铁矿生产硫酸后的废渣，后经水洗及磁选，含铁量为50～60％，主要成分是四氧化三铁，含少量三氧化二铁；所用浓硫酸的重量百分浓度是96～98％；氧化剂是氯化物与氯酸盐的混合物，其配合比例按重量份计是，氯化物∶氯酸盐＝1∶3～5。氯化物是氯化钾、氯化钠中的一种或两种；氯酸盐是氯酸钾、氯酸钠中的一种或两种。

本发明利用硫烧铁沙生产聚合硫酸铁的方法，其优点在于利用废渣，减少硫酸厂废渣排放，节约资源，工艺简单，易操作，设备少，成本低，投资少，可连续生产。产品聚合硫酸铁质量符合国家标准，主要用作净水剂，起混凝，特别适合PH7～9的废水沉淀处理。

具体实施方式

实施例1：按生产1吨聚合硫酸铁计，其操作步骤如下：

1)向反应聚合池内加入300公斤水

2)向水中加入96％浓硫酸1100公斤，搅拌5分钟；

3)再向反应聚合池内加入1200公斤硫烧铁沙，搅拌混合，反应5分钟，温度上升至120℃，自然降温；

4)待反应聚合池内的温度降至60℃时，加入30公斤氧化剂，搅拌混合40分钟，生成聚合硫酸铁红褐色液体。其中氧化剂的配方是氯化钾∶氯酸钠＝1∶3；

5)冷却，沉淀后提取清液，于200℃温度下干燥，最后得产品固态聚合硫酸铁。其性能指标如表1所示。

实施例2：按生产1吨聚合硫酸铁计，其操作步骤如下：

1)向反应聚合池内加入400公斤水

2)向水中加入98％浓硫酸1250公斤，搅拌7分钟；

3)再向反应聚合池内加入1300公斤硫烧铁沙，搅拌混合，反应8分钟，温度上升至125℃，自然降温；

4)待反应聚合池内的温度降至75℃时，加入40公斤氧化剂，搅拌混合55分钟，生成聚合硫酸铁红褐色液体。其中氧化剂的配方是氯化钾∶氯酸盐(氯酸钠+氯酸钾)＝1∶4，其中氯酸钠和氯酸钾各占氯酸盐重量的50％。

5)冷却，沉淀后提取清液，于250℃温度下干燥，最后得产品固态聚合硫酸铁。其性能指标如表1所示。

实施例3：按生产1吨聚合硫酸铁计，其操作步骤如下：

1)向反应聚合池内加入500公斤水

2)向水中加入96％浓硫酸1400公斤，搅拌10分钟；

3)再向反应聚合池内加入1450公斤硫烧铁沙，搅拌混合，反应10分钟，温度上升至130℃，自然降温；

4)待反应聚合池内的温度降至90℃时，加入45公斤氧化剂，搅拌混合70分钟，生成聚合硫酸铁红褐色液体。其中氧化剂的配方是氯化物(氯化钾+氯化钠)∶氯酸钾＝1∶5，其中，氯化钾和氯化钠各占氯化物重量的50％。

5)冷却，沉淀后提取清液，于300℃温度下干燥，最后得产品固态聚合硫酸铁。其性能指标如表1所示。

表1：产品聚合硫酸铁质量检测结果：

  项目  单位  测定结果  标准值  实施例1  实施例2  实施例3  全铁含量 ％  19.2  19.5  20.5  ≥18.5  还原性物质  含量 (以Fe⁺²计) ％  ＜0.10  ＜0.10  ＜0.10  ≤0.15  盐基度 ％  9.40  9.20  9.50  9.0～14.0  PH (1％水溶液)  2.49  2.85  2.92  2.0～3.0  砷 ％  ＜0.0005  ＜0.0005  ＜0.0005  ≤0.0008  铅 ％  ＜0.0010  ＜0.0010  ＜0.0010  ≤0.0015  不溶物含量 ％  0.20  0.25  0.30  ≤0.50