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用硫酸礦等含鐵廢礦渣制備聚合硫酸鐵過(guò)程

作者 Admin 瀏覽 發(fā)布時(shí)間 23/12/27

  用硫酸礦燒渣制備聚合硫酸鐵

  在硫鐵礦生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中,產(chǎn)生大量的廢渣即硫鐵礦燒渣,一個(gè)中型的硫酸廠(chǎng)年排放廢渣在10~20萬(wàn)噸。我國硫酸廠(chǎng)家較多,廢渣排放量驚人。由于實(shí)行綜合利用,約80%的燒渣用于水泥助焙燒。該廢渣主要成分是氧化鐵和少量氧化硅等,總鐵含量在45%~56%,其中三價(jià)鐵可達到總鐵含量的96%左右。當燒渣被酸溶解后,可直接經(jīng)水解、聚合制備聚合硫酸鐵。這為硫鐵礦燒渣的綜合利用開(kāi)辟了另一途徑。該方法工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品成本低。
  用硫鐵礦燒渣制備PFS的過(guò)程,可以概括為酸溶、氧化、消解、聚合。當亞鐵含量較低時(shí),酸溶后可直接進(jìn)行水解和聚合。酸溶過(guò)程是生產(chǎn)的PFS的關(guān)鍵所在,它決定了鐵的溶出率、反應時(shí)間和產(chǎn)品中游離酸的含量。這些都與PFS的產(chǎn)業(yè)化有關(guān)。盡管有關(guān)用硫鐵礦燒渣研制PFS的報道較多,但工業(yè)生產(chǎn)卻甚少。
在生產(chǎn)PFS的過(guò)程中,提高鐵的溶出率是關(guān)鍵步驟之一。研究表明溶出率與硫酸濃度,反應溫度和固液比有關(guān)。在適宜的實(shí)驗條件下,燒渣中鐵溶出率可達92%以上,亞鐵匯款單總鐵量的3.5%以下,溶出液無(wú)須氧化即可直接水解、聚合制得產(chǎn)品。這不僅避免了氮氧化物的污染,而且進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。中試表明,用硫酸礦燒渣生產(chǎn)聚合鐵絮凝劑的成本比催化氧化法低30%~40%,濃度可達200g/L以上,這大大提高了產(chǎn)品的競爭力。將產(chǎn)品用于造紙中段廢水、油田注水、煉油、污染、再生紙造紙、選礦和糖精鈉等廢水處理時(shí),表現出良好的絮凝效果。尤其在處理高濃度、高懸浮物的黃板紙、瓦棱紙廢水和含油廢水時(shí),聚合硫酸鐵的絮凝性能遠優(yōu)于PAC和硫酸鋁等鋁鹽絮凝劑。
  為進(jìn)一步提高聚合硫酸鐵的絮凝性能并降低成本,在上述制備PFS的工藝基礎上,采用在酸溶和消解聚合過(guò)程中分別加入助溶劑和助聚改性劑,不僅可以顯著(zhù)地加快了反應速度,而且所制得的復合改性聚鐵的絮凝除濁性能也明顯得到提高。
  用其他含鐵礦渣制備聚合硫酸鐵
  除硫鐵礦燒渣外,菱鐵礦、鐵泥、平(轉)爐塵、天然鐵礦等含鐵(廢)渣也能用于制備PFS。平爐塵被堿溶除雜后,鐵氧化物的含量大于99.5%,經(jīng)酸溶、水解和聚合可制得優(yōu)級PFS,其中不含有害離子,適用于飲用水原水的處理。另外,天然鐵砂作為大別山區的一種礦產(chǎn)資源,含量豐富。其全鐵含量為59.6%,三價(jià)鐵的含量為44.1%,經(jīng)酸浸、氧化和水解聚合,可制得高濃度的PFS。天然鐵砂的儲量大、含量高,將其作為PFS的原料,有很好的發(fā)展前景。
  總之,以含鐵廢渣作原料制備PFS是一種變廢為寶的好方法,該法成本低,工藝簡(jiǎn)單,經(jīng)濟和社會(huì )效益明顯。是制備聚合硫酸鐵絮凝劑的方法。

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