用钢渣和水渣制备聚硅硫酸铁净水剂的方法

摘要

本发明提供一种以钢铁企业的钢渣和水渣为主要原料生产聚硅硫酸铁净水剂的方法。以硫酸溶解钢渣和水渣制得Al、Fe的盐溶液，过滤后得到滤液和滤渣；所得滤液用碱调节pH值后去除Al，加入H2O2氧化亚铁为高铁后得到Fe3+的前驱液；所得滤渣用NaOH溶液碱溶后得到Na2SiO3前驱液；将两前驱液加入H3PO4作为稳定剂，通过聚合反应制备得聚硅硫酸铁。本发明使冶金渣实现了资源化利用，所制备的聚硅硫酸铁具有制备成本低廉、产品净水效果好的特点，能广泛用于净化钢铁企业生产废水和造纸、印染等重污染的生产废水以及生活污水。

权利要求

1.用钢渣和水渣制备聚硅硫酸铁净水剂的方法，包括以下步骤：(1)将钢渣和水渣按照重量比1.5∶1混匀，并添加占钢渣和水渣总质量3～5％的天然石英，所述天然石英中SiO2含量为95.52％，加入到设有搅拌器和回流冷凝装置的反应器中；

(2)将浓度为10％的硫酸溶液按液固重量比2～3∶1加入上述反应器中，不断搅拌，温度控制在120℃，回流反应2.5h后过滤，得到滤液和滤渣；

(3)将滤液降温至40℃，加入35％的NaOH溶液调节pH值，直至生成白色絮状沉淀，以

3+

去除Al ；

2+ 3+ 3+

(4)加入30～35％的H2O2溶液，使体系中的Fe 全部转化为Fe ，得到Fe 的前驱液；

(5)将步骤(2)所得滤渣去除MgSO4和CaSO4后，用35％的NaOH溶液碱溶，过滤分离后得到Na2SiO3前驱液；

3+

(6)将上述Fe 前驱液和Na2SiO3前驱液溶液分别用水稀释后，在强烈机械搅拌下，加入H3PO4作为稳定剂，再在聚合反应器中进行聚合反应，用10％的NaOH调节溶液的pH值至溶液由黄色变为橙红色为止，得到液态的聚硅硫酸铁；

(7)将所得液态聚硅硫酸铁放入烘箱中，在100～120℃干燥后即得固体聚硅硫酸铁净水剂。

说明书

用钢渣和水渣制备聚硅硫酸铁净水剂的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无机高分子絮凝剂的制备方法，尤其涉及一种用冶金渣制备聚硅硫酸铁净水剂的方法。

背景技术

[0002] 聚硅硫酸铁(Polymeric Ferric Silicate Sulfate，PFSS)是一种性能较好的无机高分子絮凝剂，具有净水用量少、无毒副作用的特点。现有制备聚硅硫酸铁是以硅酸钠和硫酸铁为原料，采用活化硅酸作为硫酸铁的助凝剂而制得。该制备方法需要价格不菲的化工原料为主要原料，成本较高。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、工艺简单的制备聚硅硫酸铁净水剂的方法。

[0004] 为此，本发明提供一种用钢渣和水渣为主要原料制备聚硅硫酸铁净水剂的方法，包括以下步骤：

[0005] (1)将钢渣和水渣按照重量比1～1.5∶1混匀，加入到设有搅拌器和回流冷凝装置的反应器中；

[0006] (2)将浓度为10％的硫酸溶液按液固重量比2～3∶1加入上述反应器中，不断搅拌，温度控制在100～140℃，回流反应2～3h后过滤，得到滤液和滤渣；

[0007] (3)将滤液降温至40℃，加入35％的NaOH溶液调节pH值，直至生成白色絮状沉3+
淀，以去除Al ；

[0008] (4)加入30～35％的H2O2溶液，使体系中的Fe2+全部转化为Fe3+，得到Fe3+的前驱液；

[0009] (5)将步骤(2)所得滤渣去除MgSO4和CaSO4后，用35％的NaOH溶液碱溶，过滤分离后得到Na2SiO3前驱液；

[0010] (6)将上述Fe3+的前驱液和Na2SiO3前驱液分别用水稀释后，在强烈机械搅拌下，加入H3PO4作为稳定剂，再加到聚合反应器中进行聚合反应，用10％的NaOH调节溶液的pH值至溶液由黄色变为橙红色为止，得到液态的聚硅硫酸铁；

[0011] (7)将所得液态聚硅硫酸铁放入烘箱中，在100～120℃干燥后即得固体聚硅硫酸铁净水剂。

[0012] 在所述步骤(1)中还可以添加占钢渣和水渣总重量0～5％的天然石英，以增加硅的含量。

[0013] 本发明的有益效果在于：以钢铁企业的工业废渣为主要原料生产高附加值产品聚硅硫酸铁净水剂，使冶金渣实现了资源化利用；所制得的聚硅硫酸铁具有制备成本低廉、产品净水效果好的特点，能广泛用于净化钢铁企业生产废水和造纸、印染等重污染的生产废水以及生活污水。