絮凝剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种絮凝剂的制备方法，其步骤为：a)收集老化的除锈除油剂；b)向老化的除锈除油剂加入氧化铁粉或废铁锈，反应1～2小时后过滤；c)向步骤b）的滤液加入铁屑，反应1～2小时后过滤，测定滤液中亚铁离子含量；d)加入氧化剂，升温至50～70℃氧化1～2小时后降温至室温，过滤得絮凝剂。该方法将老化的除锈除油剂加工成絮凝剂，方法中的其他原料也可以是工业生产中的废铁锈、废铁屑，不仅能够无害化处理老化的除锈除油剂，而且使资源得到循环再利用，具有较高的环保效益和经济效益。
【专利说明】絮凝剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种絮凝剂的制备方法，具体是利用老化的盐酸型除锈除油剂制备絮凝剂的方法。
【背景技术】
[0002]钢铁材料由于长期接触空气中的氧和水分，极易生锈，除锈除油剂的应用非常有必要。常用的除锈除油剂为盐酸型或硫酸型除锈除油剂，铁锈成分主要是氧化铁或四氧化三铁，盐酸与铁锈反应，生成氯化铁或氯化亚铁，但是老化的除锈除油剂的排放会对环境造成严重污染，因此如何处理老化的除锈除油剂成为比较棘手的问题。
[0003]聚合氯化铁又称碱式氯化铁，简称PFC，是一种新型的高效无机分子絮凝剂，化学式为[Fe2(OH)nCl6_n]m。聚合氯化铁目前主要是液体产品，外观为红褐色不透明，具有易溶于水，絮凝性能好，对温度、水质及PH的适应范围宽等优点。聚合氯化铁的适用pH值范围是9~11，形成的絮体密度大，容易沉淀，低温或高浊度时效果仍很好。聚合氯化铁的絮凝机理与聚合氯化铝相同，在水中提供的聚铁羟基配离子对悬浮在水中的粒子具有很强的吸附能力，对高浊度水的絮凝效果优于其他聚铁，对污泥具有强脱水作用。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种絮凝剂的制备方法，主要以老化的盐酸型除锈除油剂为原料，不仅能够无害化处理老化的除锈除油剂，而且使资源得到循环再利用，制得了可用于污水处理的絮凝剂，具有较高的环保效益和经济效益。
[0005]本发明采 取的技术方案是提供一种絮凝剂的制备方法，包括以下步骤:
a)收集老化的锈除油剂；
b)向老化的除锈除油剂中加入氧化铁粉或废铁锈，反应I~2小时，过滤，收集滤液；
c)向步骤b)的滤液中加入过量的铁屑，反应完毕后，过滤，收集滤液，测定滤液中亚铁
离子含量;
d)根据测得的亚铁离子含量向步骤c)的滤液中加入氧化剂，氧化剂与亚铁离子的摩尔比为(I~1.5):(2~6)，升温至50~70 °C,反应I~2小时后降温至室温，过滤得到絮凝剂。
[0006]所述老化的除锈除油剂是指失去有效除锈除油能力的盐酸型除锈除油剂，老化的除锈除油剂不能再满足生产上除锈除油工艺的要求，而且如果直接排放不仅浪费资源，还会对环境造成污染。
[0007]所述氧化铁粉可以是市售氧化铁粉，也可以是工业生产中产生的废氧化铁。
[0008]所述铁屑为钢铁加工过程中产生的废铁屑。
[0009]所述氧化剂为KC103、双氧水或臭氧。
[0010]先收集老化的盐酸型除锈除油剂，其中主要含有FeCl2、FeCl3、盐酸和水，加入氧化铁粉后，氧化铁粉可以与其中的盐酸反应，中和盐酸，产物是FeCl3和FeCl2,反应方程式如下:
Fe2O3 + 6HC1 = 2FeCl3 + 3H20
FeO + 2HC1 = FeCl2 + H2O
但是，要制备絮凝剂，就需要FeCl3有足够的浓度，单靠老化的除锈除油剂还不能满足浓度需求，可以先用单质铁(铁屑)将FeCl3还原为FeCl2，同时，铁还能与多余的盐酸发生反应，也生成FeCl2,这样，FeCl2的含量就会增加，再用氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，同时，Fe3+发生部分水解,并聚合生成聚合氯化铁。
[0011]铁与FeCl3或盐酸反应的方程式如下:
Fe + 2HC1 = FeCl2 + H2
2FeCl3 + Fe = 3 FeCl2
FeCl2与氧化剂(KClO3、双氧水、臭氧)反应并发生水解、聚合生成聚合氯化铁([Fe2 (OH)nCl6Jm)的方程式如下:
6FeCl2 + KClO3 + 6HCl=6FeCl3 + KCl+ 3H20
2FeCl2 + H2O2 + 2HCl=2FeCl3 + 2H20
2FeCl2 + O3 + 2HCl=2FeCl3 + H2O +O2
HiFeCl3 +nH20= [Fe2 (OH)nCl6Jffl
本发明将老化的除锈除油剂制成聚合氯化铁溶液(絮凝剂)，制备方法中用到的反应原料都可以是工业生产的废铁锈、废铁屑，既制得了可用于污水处理的絮凝剂，又能够无害化处理老化的除锈除油剂，使资源得到循环再利用，具有较高的环保效益和经济效益。
【具体实施方式】`
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0013]实施例一:
絮凝剂的制备方法，包括以下步骤:
a)收集钢铁除锈除油工艺中老化的盐酸型除锈除油剂至第一反应釜中；
b)向第一反应釜中加入废铁锈(主要成分为Fe2O3和FeO)，老化的除锈除油剂中剩余的HCl与铁锈反应I小时，反应温度为80 °C，生成FeCl3和FeCl2,反应完毕后，过滤，滤液加入第二反应釜中；
c)向第二反应釜中加入废铁屑(成分为Fe)，溶液中的FeCl3与铁发生氧化还原反应，生成FeCl2，同时，剩余的HCl也与铁反应生成FeCl2，反应完毕后，过滤，将滤液加入第三反应釜中，测定第三反应釜中亚铁离子的含量；
d)根据测得的亚铁离子的含量按每5分钟I g/L的速度向第三反应釜中加入氧化剂KClO3,氧化剂的量与测得的亚铁离子的摩尔比为1: 6，升温至60 V，反应1.5小时，使Fe2+被KClO3氧化为Fe3+，同时Fe3+发生部分水解，并聚合成絮凝剂，然后，冷却至室温，过滤得到絮凝剂聚合氯化铁。
[0014]采用上述方法可以得到污水处理用絮凝剂聚合氯化铁，转化率为76%。
[0015]实施例二:
絮凝剂的制备方法，包括以下步骤:
a)收集钢铁除锈除油工艺中老化的盐酸型除锈除油剂至第一反应釜中；b)向第一反应釜中加入废铁锈(主要成分为Fe2O3和FeO)，老化的除锈除油剂中剩余的HCl与铁锈反应2小时，反应温度为60 °C，生成FeCl3和FeCl2,反应完毕后，过滤，滤液加入第二反应釜中；
c)向第二反应釜中加入废铁屑(成分为Fe)，溶液中的FeCl3与铁发生氧化还原反应，生成FeCl2，同时，剩余的HCl也与铁反应生成FeCl2，反应完毕后，过滤，将滤液加入第三反应釜中，测定第三反应釜中亚铁离子的含量；
d)根据测得的亚铁离子的含量按每5分钟I g/L的速度向第三反应釜中加入氧化剂双氧水，氧化剂的量与测得的亚铁离子的摩尔比为1:2，升温至50 °C，反应2小时，使Fe2+被双氧水氧化为Fe3+，同时Fe3+发生部分水解，并聚合成絮凝剂，然后，冷却至室温，过滤得到絮凝剂聚合氯化铁。
[0016]采用上述方法可以得到工业废水用絮凝剂聚合氯化铁，转化率为68%。
[0017]实施例三:
絮凝剂的制备方法，包括以下步骤:
a)收集钢铁除锈除油工艺中老化的盐酸型除锈除油剂至第一反应釜中；
b)向第一反应釜中加入氧化铁粉(主要成分为Fe2O3),老化的除锈除油剂中剩余的HCl与铁锈反应1.5小时，反应温度为70 V，生成FeCl3和FeCl2,反应完毕后，过滤，滤液加入
第二反应釜中；
c)向第二反应釜中加入废铁屑(成分为Fe)，溶液中的FeCl3与铁发生氧化还原反应，生成FeCl2，同时，剩余的HCl`也与铁反应生成FeCl2，反应完毕后，过滤，将滤液加入第三反应釜中，测定第三反应釜中亚铁离子的含量；
d)根据测得的亚铁离子的含量按每5分钟I g/L的速度向第三反应釜中通入氧化剂臭氧，氧化剂的量与测得的亚铁离子的摩尔比为1.5:2，升温至70 °C，反应I小时，使Fe2+被臭氧氧化为Fe3+，同时Fe3+发生部分水解，并聚合成絮凝剂，然后，冷却至室温，过滤得到絮凝剂聚合氯化铁。
[0018]采用上述方法可以得到工业废水用絮凝剂，转化率为90%。
【权利要求】
1.絮凝剂的制备方法，包括以下步骤: a)收集老化的除锈除油剂； b)向老化的除锈除油剂中加入氧化铁粉或废铁锈，反应I~2小时，过滤，收集滤液； c)向步骤b)的滤液中加入过量铁屑，反应完毕后，过滤，收集滤液，测定滤液中亚铁离子含量; d)根据测得的亚铁离子含量向步骤c)的滤液中加入氧化剂，氧化剂与亚铁离子的摩尔比为(I~1.5):(2~6)，升温至50~70 °C,反应I~2小时后降温至室温，过滤得到絮凝剂； 所述老化的除锈除油剂是指失去除锈除油能力的盐酸型除锈除油剂。
2.根据权利要求1所述的除锈除油剂废液处理方法，其特征在于:步骤d)所述的氧化剂为KClO3、双氧水或臭氧。
【文档编号】C02F1/52GK103626274SQ201310709577
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月21日 优先权日:2013年12月21日
【发明者】王传虎, 秦英月, 江彬彬, 会路, 董传明, 王孝虎, 王志远 申请人:蚌埠学院, 安徽水利开发股份有限公司