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烷基化廢硫酸溶解鐵泥制備聚合硫酸鐵

發(fā)布時(shí)間：2022年4月4日

隨著油品標(biāo)準(zhǔn)的提升，我國(guó)烷基化油的需求大幅增長(zhǎng)，在烷基化油的生產(chǎn)過(guò)程中需要用到濃硫酸為催化劑，經(jīng)過(guò)凈化洗滌、吸收后，硫酸濃度逐漸降低，降低到一定程度后不能再用于生產(chǎn)烷基化油，就成為廢硫酸了，如果這些廢硫酸不加處理直接排放，就會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)很大的污染。

近年來(lái)，以鐵泥為原料開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品吸引了眾多學(xué)者和技術(shù)人員的關(guān)注，鐵泥主要來(lái)源于鋼鐵加工廠(chǎng)，鋼材酸洗后需要用水將其表面殘留的酸液沖洗干凈，這樣就產(chǎn)生了低酸度廢水,加堿中和、沉淀后才可以排放,沉淀池就產(chǎn)生了鐵泥。鐵泥成分復(fù)雜,包括脫落的鐵錳濾膜和硅酸鹽、泥沙、破碎濾料等雜質(zhì),其中的Fe主要以Fe3+沉積物的形式存在，主要成分為不定性的氫氧化鐵和潔凈度較差的a- FeOOH和γ- FeOOH4,鐵泥干燥后，呈黑黃色,含F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為9% ~ 20%(以TFe計(jì))，并含有一定量的Cr,Ni,Mn,Zn等雜質(zhì)元素,直接堆放會(huì)占用大量土地,而且降水會(huì)促進(jìn)泥渣中Fe,Cr,Ni等金屬離子的釋放,進(jìn)而污染土壤和地表水系回另外,由于鋼鐵產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)外對(duì)鐵礦石的需求迅猛增加,國(guó)內(nèi)鐵礦石存在大量短缺,充分有效的利用鐵泥，使鐵泥的回收再利用成為可能，對(duì)解決環(huán)境污染降低生產(chǎn)成本、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展從而創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益具有重大意義。

為了充分利用廢酸和鐵泥,專(zhuān)家們研究了用烷基化廢硫酸溶解鐵泥，制備具有廣泛工業(yè)和水處理應(yīng)用的聚合硫酸鐵產(chǎn)品的方案。具體方法如下：取1000g鐵泥放入2000mL的大燒杯中，再加入過(guò)量的烷基化廢硫酸,在70~ 80℃條件下攪拌反應(yīng)4h后過(guò)濾,檢測(cè)濾液中的酸含量,再假設(shè)投加的泥已全部反應(yīng),根據(jù)加人的泥量和消耗的酸,估算濾液中剩余的酸被耗完大約需要多少泥，再在濾液中加人已計(jì)算的泥量,在70～80℃條件下繼續(xù)反應(yīng)4h,若酸未耗完,以此類(lèi)推,繼續(xù)加泥;若酸已基本耗完，根據(jù)加入的總酸量與總泥量再做一組綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,所得濾液經(jīng)過(guò)亞鐵調(diào)配、氯酸鈉氧化做成聚合硫酸鐵產(chǎn)品。

硫酸溶解鐵泥較佳投料比的探索

在2000mL大燒杯中加入1000g鐵泥,再加入774.28 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87. 19%的烷基化廢硫酸,此時(shí)保證酸過(guò)量,同時(shí)為了模擬生產(chǎn),控制反應(yīng)溫度在70～80℃,攪拌反應(yīng)4h后,所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明酸含量依然非常高，說(shuō)明酸過(guò)量,需要再加鐵泥進(jìn)行溶解耗酸。經(jīng)過(guò)計(jì)算，若預(yù)留Fe2+氧化所需要的酸，還應(yīng)再加245.5 g鐵泥來(lái)消耗多余的酸。加入后,無(wú)論溶液中的Fe含量,還是酸含量,均達(dá)到了制備聚合硫酸鐵的條件,再在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化烷基化廢硫酸溶解鐵泥的較佳投料比,制備聚合硫酸鐵產(chǎn)品觀(guān)察其外觀(guān)、顏色及穩(wěn)定性，進(jìn)而打通烷基化廢硫酸溶解鐵泥制備聚合硫酸鐵的工藝路線(xiàn)。

聚合硫酸鐵的制備

按照較佳投料比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在2 000mL大燒杯中加入1 245.5 g鐵泥，再加人774.28 g87.19%的烷基化廢硫酸,在70～80℃的條件下攪拌4h后過(guò)濾,取一定量的上述濾液，按照聚合硫酸鐵制備方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀(guān)察效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用烷基化廢硫酸溶解鐵泥所得濾液,再與FeSO4.7H2O,NaClO3進(jìn)行調(diào)配和氧化,可以得到符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CBT14591- -2016 的聚合硫酸鐵。

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天水產(chǎn)品

除磷劑

工業(yè)污水處理用聚合硫酸鐵

: 在工業(yè)污水處理過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生一些固體沉淀物質(zhì)，這些物質(zhì)被稱(chēng)為污泥，它主要是由殘余的有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)性顆粒、細(xì)菌菌體以及膠體等物質(zhì)組成的成分極其復(fù)雜的混合體。如果在處理污泥過(guò)程中有一些不當(dāng)?shù)牡胤?，就?huì)對(duì)水體造成二次污染。

液體聚合硫酸鐵

硫酸亞鐵

: 硫酸亞鐵一種無(wú)機(jī)化合物，無(wú)水硫酸亞鐵是白色粉末，溶于水，水溶液為淺綠色，常見(jiàn)其七水合物（綠礬）。主要用于凈水、照相制版及治療缺鐵性貧血等。硫酸亞鐵對(duì)水體可造成污染，對(duì)人體呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)有刺激性，過(guò)量服用可導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。

TS-I型脫色絮凝劑

: 本產(chǎn)品是一種新型陽(yáng)離子高分子胍類(lèi)聚合物，液體為無(wú)色透明粘稠狀，固體為白色粉末狀，能封閉染料的親水基團(tuán)，降低其水化作用，具有絮凝和沉淀雙重功效?？梢杂行摮鞣N活性、酸性、分散性及結(jié)構(gòu)相似的染料中間體等可溶性染料和COD，脫色率達(dá)到95%以上，COD去除率在40%~70%。主要用于紡織、印染、油墨、造紙和制藥等廢水的處理。

TS-I除油絮凝劑

: 本產(chǎn)品是一種新型高分子化合物，液體為淡黃色透明狀，固體為淡黃色粉末狀或片狀。本品具有特殊的聚合形態(tài)，具有較強(qiáng)的凝聚、吸附、沉降性能，能處理含油高的廢水，同時(shí)對(duì)水中的SS、COD、BOD、色度、微生物也有很好的去除率，是一種快速、高效、多功能的特殊絮凝劑，對(duì)原水pH、溫度、濁度、有機(jī)物等有較強(qiáng)的適應(yīng)性。過(guò)量投加不會(huì)產(chǎn)生副作用，且沒(méi)有腐蝕性。廣泛應(yīng)用于鋼鐵、煉油、油田及其他廢水及工業(yè)水的處理。

聚合硫酸鐵

: 聚合硫酸鐵是一種新型高效無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，液體為紅褐色粘稠透明狀，固體為淡黃色無(wú)定型粉末狀。固體產(chǎn)品具有較強(qiáng)的吸濕性。本產(chǎn)品凝聚性能好，化學(xué) 性質(zhì)穩(wěn)定，沉降速度快，適用pH值范圍廣，能廣泛應(yīng)用于生活飲用水、各種工業(yè)用水、工業(yè)廢水、城市污水的凈化處理。

聚氯化鋁

: 常溫下為無(wú)色立方晶體或三方結(jié)晶或白色粉末。味咸而涼。密度2.490g/cm3。熔點(diǎn)255℃。易溶于水，0℃在水中的溶解度為79g。溶于乙醇、甘油、丙酮、液氨。

聚氯化鋁鐵

: 本產(chǎn)品為無(wú)機(jī)高分子聚合物，液體為紅褐色透明狀，固體為紅褐色粉末狀或片狀，是在聚氯化鋁的基礎(chǔ)上，絡(luò)合了聚合態(tài)的鐵，加大了分子結(jié)構(gòu)，提高了電中和、吸附架橋和沉降性能，集合了鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)，適合各種溫度的原水，是處理有機(jī)污染較嚴(yán)重原水以及低溫低濁、低溫高濁原水的理想藥劑。廣泛用于生活飲用水、各種工業(yè)用水和工業(yè)廢水的處理。

高純聚氯化鋁(PAC)

: 本產(chǎn)品采用高純度的優(yōu)質(zhì)原料反應(yīng)聚合而成，液體產(chǎn)品為無(wú)色透明狀，固體產(chǎn)品為粉末狀，易溶于水。產(chǎn)品純度高，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，主要用作化妝品的填充劑或配料、造紙施膠劑。