一種鐵鹽溶液的制備方法技術(shù)

一種鐵鹽溶液的制備方法，本發(fā)明專利技術(shù)屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種采用二價(jià)鐵鹽和濃酸反應(yīng)生成鐵鹽混凝劑的方法，它為了解決現(xiàn)有三價(jià)鐵鹽混凝劑價(jià)格較高，而二價(jià)鐵鹽混凝劑的去除污染的能力較差的問題。鐵鹽溶液的制備方法：一、稱取二價(jià)鐵鹽固體置于反應(yīng)容器中；二、向反應(yīng)容器中的二價(jià)鐵鹽固體的表面滴加濃酸，得到酸處理的二價(jià)鐵鹽；三、再加入蒸餾水將酸處理的二價(jià)鐵鹽溶解，得到鐵鹽溶液。本發(fā)明專利技術(shù)利用濃酸和二價(jià)鐵鹽反應(yīng)，所制得的鐵鹽溶液具有良好的除污染效果，該鐵鹽溶液對(duì)鉬酸鹽的去除率能夠達(dá)到90％-98％，并且二價(jià)鐵鹽的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通硫酸鐵，制備方法簡單易行。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種采用二價(jià)鐵鹽和濃酸反應(yīng)生成鐵鹽混凝劑的方法。
技術(shù)介紹
三價(jià)鐵鹽(氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵等)是一種常用的水處理混凝劑，可通過三價(jià)鐵離子的水解形成如Fe(OH)2+,Fe(OH)2+,Fe2(OH)24+,Fe4(OH)66+等在內(nèi)的一系列水解產(chǎn)物。這些水解產(chǎn)物可通過靜電吸附、表面絡(luò)合、共沉淀等方式對(duì)水中鉬酸根、磷酸根、砷酸根、硒酸根等多種金屬及非金屬離子進(jìn)行有效去除，同時(shí)對(duì)水中的膠體和顆粒物也具有很好的去除效果。但三價(jià)鐵鹽的價(jià)格相對(duì)較貴，若能制備價(jià)格更低的鐵鹽混凝劑，將對(duì)鐵鹽混凝劑在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用更具有促進(jìn)作用。二價(jià)鐵鹽的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三價(jià)鐵鹽，如氯化亞鐵的價(jià)格不到氯化鐵價(jià)格的四分之一，而硫酸亞鐵價(jià)格只有硫酸鐵價(jià)格的幾十分之一(數(shù)據(jù)來自阿里巴巴)。但二價(jià)鐵鹽的除污染能力較差，其對(duì)水中金屬及非金屬離子的去除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三價(jià)鐵鹽，對(duì)水中膠體和顆粒物的去除效果也相對(duì)較差。在水處理過程中通常要將二價(jià)鐵鹽和氧化劑串聯(lián)使用，用氧化劑將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵來實(shí)現(xiàn)對(duì)水中污染物的有效去除。但這和只投加混凝劑的水處理方法相比會(huì)增加一套氧化劑投加裝置，這既增加了建設(shè)費(fèi)用又增加了管理難度。若能制備價(jià)格較低，除污染效果較好的鐵鹽混凝劑，將對(duì)鐵鹽混凝劑在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用積極的促進(jìn)作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有三價(jià)鐵鹽混凝劑價(jià)格較高，而二價(jià)鐵鹽混凝劑的去除污染的能力較差的問題，提供一種便宜且高效的鐵鹽混凝劑的制備方法。本專利技術(shù)鐵鹽溶液的制備方法按照下列步驟實(shí)現(xiàn)：一、稱取二價(jià)鐵鹽固體置于反應(yīng)容器中；二、向反應(yīng)容器中的二價(jià)鐵鹽固體的表面滴加濃酸，得到酸處理的二價(jià)鐵鹽；三、向反應(yīng)容器中加入蒸餾水將酸處理的二價(jià)鐵鹽溶解，得到pH為2～7的鐵鹽溶液；其中步驟一所述的二價(jià)鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和高氯酸亞鐵中的一種或多種按任意比組成的混合物。本專利技術(shù)利用濃酸和二價(jià)鐵鹽反應(yīng)，所制得的鐵鹽溶液具有良好的除污染效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以硫酸亞鐵和濃酸為原料，采用本方法制備得到的鐵鹽溶液(命名為X-硫酸亞鐵溶液)具有遠(yuǎn)高于硫酸亞鐵溶液的鉬酸鹽去除率，該鐵鹽溶液對(duì)鉬酸鹽的去除率能夠達(dá)到90％-98％，其對(duì)鉬酸鹽的去除效果和普通硫酸鐵溶液基本相當(dāng)。并且二價(jià)鐵鹽的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通硫酸鐵。附圖說明圖1為不同pH條件下三種鐵鹽溶液對(duì)水中鉬離子的去除效果圖，其中●代表普通硫酸鐵，■代表本專利技術(shù)得到的鐵鹽溶液，▲代表普通硫酸亞鐵。具體實(shí)施方式具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式鐵鹽溶液的制備方法按照下列步驟實(shí)現(xiàn)：一、稱取二價(jià)鐵鹽固體置于反應(yīng)容器中；二、向反應(yīng)容器中的二價(jià)鐵鹽固體的表面滴加濃酸，得到酸處理的二價(jià)鐵鹽；三、向反應(yīng)容器中加入蒸餾水將酸處理的二價(jià)鐵鹽溶解，得到pH為2～7的鐵鹽溶液；其中步驟一所述的二價(jià)鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和高氯酸亞鐵中的一種或多種按任意比組成的混合物。本實(shí)施方式利用濃酸來將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，所制得的鐵鹽溶液具有和普通三價(jià)鐵鹽相當(dāng)?shù)某廴拘Ч瑵馑岷投r(jià)鐵鹽反應(yīng)可將固態(tài)的二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，并使稀釋后的溶液具有一定的酸度，以避免三價(jià)鐵離子水解而使其除污染能力降低。若使用常規(guī)的高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑，由于反應(yīng)后的溶液酸度不夠，形成的三價(jià)鐵離子會(huì)迅速水解，從而使其除污染能力大幅降低。具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是步驟一所述的二價(jià)鐵鹽固體的形態(tài)是顆粒狀或粉末狀。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是步驟二所述的濃酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的一種或多種混合酸。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一或二相同。本實(shí)施方式為混合酸時(shí)，可按任意比混合。具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式三不同的是步驟二所述的濃酸為質(zhì)量百分含量為98％的濃硫酸、質(zhì)量百分含量為37％的濃鹽酸、質(zhì)量百分含量為70％的濃硝酸中的一種或多種混合物。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是步驟二中濃酸和二價(jià)鐵鹽的摩爾比為(0.2～2):1。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至四之一相同。具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式五不同的是步驟二中濃酸和二價(jià)鐵鹽的摩爾比為(0.6～1.5):1。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式五相同。具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是步驟三所述的鐵鹽溶液的摩爾濃度為0.1～1mol/l(以Fe計(jì))。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至六之一相同。具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式七不同的是步驟三所述的鐵鹽溶液的摩爾濃度為0.1～0.5mol/l(以Fe計(jì))。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式七相同。具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式七不同的是步驟三所述的鐵鹽溶液的摩爾濃度為0.2mol/l(以Fe計(jì))。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式七相同。具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同的是步驟三所述的鐵鹽溶液的pH為2～5。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至九之一相同。實(shí)施例一：本實(shí)施例鐵鹽溶液的制備方法按照下列步驟實(shí)現(xiàn)：一、稱取2.7802g硫酸亞鐵固體粉末置于燒杯中；二、向燒杯中的二價(jià)鐵鹽固體的表面滴加1mL質(zhì)量濃度為37％的濃硝酸，得到酸處理的二價(jià)鐵鹽；三、向燒杯中加入蒸餾水將酸處理的二價(jià)鐵鹽溶解，得到50mL濃度為0.2mol/l(以Fe計(jì))的鐵鹽溶液(X-硫酸亞鐵)。本實(shí)施例得到X-硫酸亞鐵溶液具有和普通硫酸鐵溶液相當(dāng)?shù)某f效果。在原水中鉬酸根含量為0.7mg/L(以鉬計(jì))時(shí)，預(yù)使處理后水中鉬離子含量滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)》的要求，X-硫酸亞鐵和普通硫酸鐵的投量均不得小于15mg/L(以鐵計(jì))。以X-硫酸亞鐵藥劑的投量為15mg/l(以Fe計(jì))時(shí)，即每升原水投加15mg鐵鹽溶液，其成本為0.059元/噸水，而投加硫酸鐵的藥劑成本為0.3403元/噸水。而鉬酸鹽的去除率能夠達(dá)到98％。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鐵鹽溶液的制備方法，其特征在于是按下列步驟實(shí)現(xiàn)：一、稱取二價(jià)鐵鹽固體置于反應(yīng)容器中；二、向反應(yīng)容器中的二價(jià)鐵鹽固體的表面滴加濃酸，得到酸處理的二價(jià)鐵鹽；三、向反應(yīng)容器中加入蒸餾水將酸處理的二價(jià)鐵鹽溶解，得到pH為2～7的鐵鹽溶液；其中步驟一所述的二價(jià)鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和高氯酸亞鐵中的一種或多種混合物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鐵鹽溶液的制備方法，其特征在于是按下列步驟實(shí)現(xiàn)：
一、稱取二價(jià)鐵鹽固體置于反應(yīng)容器中；
二、向反應(yīng)容器中的二價(jià)鐵鹽固體的表面滴加濃酸，得到酸處理的二價(jià)鐵鹽；
三、向反應(yīng)容器中加入蒸餾水將酸處理的二價(jià)鐵鹽溶解，得到pH為2～7的鐵鹽溶液；
其中步驟一所述的二價(jià)鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和高氯酸亞鐵中的一種
或多種混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鹽溶液的制備方法，其特征在于步驟一所述的二價(jià)鐵
鹽固體的形態(tài)是顆粒狀或粉末狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵鹽溶液的制備方法，其特征在于步驟二所述的濃酸為
濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的一種或多種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鐵鹽溶液的制備方法，其特征在于步驟二所述的濃酸為
質(zhì)量百分含量為98％的濃硫酸、質(zhì)量百分含量為37％的濃鹽酸、質(zhì)量百分含量為70％的濃...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬軍，劉增賀，張翔，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23