專利名稱：固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法
技術領域：
本發明涉及用于凈化水質的絮凝劑，具體是一種固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法。
背景技術：
目前，國內外大多采用聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸鐵(PFS)作為水凈化處理藥齊 。聚合氯化鋁因含有大量鋁，對人體健康有一定影響。科學研究和流行病學調查證實，鋁經各種渠道進入人體后，通過蓄積和參加與許多生物化學反應，可將體內必需的營養元素和微量元素置換流失或沉積，干擾破壞各部位的生理功能，導致人體出現諸如鋁性腦病、鋁性貧血等中毒病癥。有醫學文獻報道人體長期攝入鋁后，鋁在體內大量蓄積，可能發生老年癡呆及兒童骨代謝病。
不僅如此，鋁對環境的污染也比較嚴重。有文獻報道，當水中含鋁超過0.5mg/L時，即可將鮭魚毒死。鋁鹽沉淀法嚴重的污泥如果直接施于土壤作肥料時，會使根毛消失，根尖圓禿，直至枯萎死亡。含鋁的土肥會使小麥、大麥、高粱的根莖、穗頭受到危害。由此可見，鋁藥劑的應用今后就應加以限制。聚合硫酸鐵在我國約占絮凝劑的5-10%，它沒有鋁那樣的毒性，但對設備有腐蝕性，而且價格也比較昂貴。另外，也有應用聚合硅酸鐵作為水凈化處理藥劑的文獻報道，但其制備方法尚處于實驗室階段，未提供適宜工業化應用的成熟的聚合硅酸鐵絮凝劑制備方法。
發明內容
本發明旨在提供一種對人體健康和環境沒有任何影響的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法。本發明采如下技術方案
一種固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，按如下步驟進行a、選取濃鹽酸注入到水中配制成稀鹽酸，鹽酸與水的質量比是I : 15 18 ;
b、取含有二氧化硅質量分數為22. 1% 29. %的液態硅酸鈉置于水中，二氧化硅與水兩者的質量比是I :22 28，得到硅酸鈉水溶液；
C、將稀鹽酸加入反應罐中，在攪拌的狀態下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應,并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到I 5時，停止注入；繼續攪拌，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；
d、將三氯化鐵分次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；
e、放置72小時以上使之形成聚合硅酸鐵；
f、加微熱使水分蒸發，得到固態聚合硅酸鐵絮凝劑。與現有技術相比，本發明的優點是僅含有鐵和硅兩種原料。鐵不僅無毒，而且是人體必不可少的微量元素，人體缺鐵時可導致缺鐵性貧血。硅有促進發育生長的作用，飲用水中偏娃酸，含量超過25mg/L時,就屬于礦泉水，長期飲用，有預防疾病，延年益壽的保健作用。本藥劑不但有優越的除濁作用，還可除去重金屬如鋁、鎘、鋅、錳及砷、汞、硫化物、磷化物等有害物；利于人體健康。本發明的優選方案是
所述步驟a中選取鹽酸30kg 33kg，注入到400L 500L的水中配制成稀鹽酸。所述步驟b中選取二氧化娃18kg 25 kg,注入到400L 500L的水中配制成娃酸鈉水溶液。所述步驟d中加入58 63kg的三氯化鐵。 所述步驟d中三氯化鐵分3至5次放入罐中。所述步驟c中繼續攪拌時間是40分鐘至I小時。 稱取鹽酸33kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為29. 2%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是23kg ;將液態硅酸鈉置于400升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 63kg ;將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸33kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到5時，停止注入；繼續攪拌40分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將61kg三氯化鐵分五次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天使形成聚合硅酸鐵；加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。稱取鹽酸30kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為24. 2%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是20kg ;將液態硅酸鈉置于500升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 60kg ;將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸30kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到4時,停止注入；繼續攪拌I小時，以便使產生的娃酸形成聚合娃酸；將61kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天半使之形成聚合硅酸鐵；力口微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。稱取鹽酸31kg，注入到480升的水中；取二氧化硅質量分數為25. 7%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是21kg ;將液態硅酸鈉置于460升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 62kg ;將480升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸31kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到I時，停止注入；繼續攪拌50分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將62kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天使之形成聚合硅酸鐵；加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。稱取鹽酸32kg，注入到480升的水中；取二氧化硅質量分數為28%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是22kg ;將液態硅酸鈉置于450升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3)62kg;將480升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸32kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的PH值，當pH值達到2時，停止注入；繼續攪拌I小時，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸df62kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天使形成聚合硅酸鐵；加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。本藥劑與其他凈水效果的比較
I、與聚合硫酸鐵(PFS)的比較，見下表2、與聚合氯化鋁(PAC)的比較,如下表
從以上兩表可見，本藥劑對水的凈化效果明顯優于PFC和PAC。
具體實施例方式 下面結合實施例詳述本發明
實施例I:
取原料
稱取鹽酸33kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為29. 2%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是23kg ;將液態硅酸鈉置于400升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 63kg。
制備步驟
將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸33kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到5時，停止注入；繼續攪拌40分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將61kg三氯化鐵分五次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解。放置三天使之形成聚合硅酸鐵。加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。實施例2
取原料
稱取鹽酸30kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為22. I %的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是18kg ;將液態硅酸鈉置于450升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 58kg。制備步驟
將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將濃鹽酸30kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到3時，停止注入；繼續攪拌50分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將58kg三氯化鐵分四次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解。放置三天使之形成聚合硅酸鐵。加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。實施例3
取原料
稱取鹽酸30kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為24. 2%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是20kg ;將液態硅酸鈉置于500升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 60kg。制備步驟
將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸30kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到4時，停止注入；繼續攪拌I小時，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將61kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解。放置三天半使之形成聚合硅酸鐵。
加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。實施例4
取原料
稱取鹽酸31kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為25. 7%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是20kg ;將液態硅酸鈉置于500升水中， 得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 61kg。制備步驟
將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸31kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到4時，停止注入；繼續攪拌42分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將61kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解。放置三天使形成聚合硅酸鐵。加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。實施例5
取原料
稱取鹽酸31kg，注入到480升的水中；取二氧化硅質量分數為25. 7%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是21kg ;將液態硅酸鈉置于460升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 62kg。制備步驟
將480升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸31kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的PH值，當pH值達到I時，停止注入；繼續攪拌50分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將62kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解。放置三天使之形成聚合硅酸鐵。加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。實施例6
取原料
稱取鹽酸32kg，注入到480升的水中；取二氧化硅質量分數為28%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是22kg ;將液態硅酸鈉置于450升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 62kg。制備步驟
將480升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸32kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到2時，停止注入；繼續攪拌I小時，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將62kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解。放置三天使形成聚合硅酸鐵。加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。
權利要求
1.一種固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，按如下步驟進行a、選取濃鹽酸注入到水中配制成稀鹽酸，鹽酸與水的質量比是I : 15 18 ; b、取含有二氧化硅質量分數為22. 1% 29. %的液態硅酸鈉置于水中，二氧化硅與水兩者的質量比是I :22 28，得到硅酸鈉水溶液； C、將稀鹽酸加入反應罐中，在攪拌的狀態下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應,并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到I 5時，停止注入；繼續攪拌，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸； d、將三氯化鐵分次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解； e、放置72小時以上使之形成聚合硅酸鐵； f、加微熱使水分蒸發，得到固態聚合硅酸鐵絮凝劑。
2.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟a中選取鹽酸30kg 33kg，注入到400L 500L的水中配制成稀鹽酸。
3.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟b中選取二氧化硅18kg 25 kg，注入到400L 500L的水中配制成硅酸鈉水溶液。
4.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟d中加入58 63kg的三氯化鐵。
5.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟d中三氯化鐵分3至5次放入罐中。
6.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟c中繼續攪拌時間是40分鐘至I小時。
7.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于稱取鹽酸33kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為29. 2%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是23kg ;將液態硅酸鈉置于400升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 63kg ;將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸33kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到5時，停止注入；繼續攪拌40分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將61kg三氯化鐵分五次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天使形成聚合硅酸鐵；加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。
8.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于稱取鹽酸30kg，注入到500升的水中；取二氧化硅質量分數為24. 2%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是20kg ;將液態硅酸鈉置于500升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 60kg ;將500升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸30kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到4時，停止注入；繼續攪拌I小時，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將61kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天半使之形成聚合硅酸鐵；加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。
9.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于稱取鹽酸31kg，注入到480升的水中；取二氧化硅質量分數為25. 7%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是21kg ;將液態硅酸鈉置于460升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 62kg ;將480升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸31kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的pH值，當pH值達到I時，停止注入；繼續攪拌50分鐘，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將62kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天使之形成聚合硅酸鐵；加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。
10.根據權利要求I所述的固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于稱取鹽酸32kg，注入到480升的水中；取二氧化硅質量分數為28%的液態硅酸鈉；其中二氧化硅的含量是22kg ;將液態硅酸鈉置于450升水中，得到硅酸鈉水溶液，混勻后備用；取三氯化鐵(FeCl3) 62kg ;將480升水注入反應罐中，在攪拌下，將鹽酸32kg傾入水中；在攪拌下將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，與鹽酸反應，并隨時測定罐中液體的PH值，當pH值達到2時，停止注入；繼續攪拌I小時，以便使產生的硅酸形成聚合硅酸；將62kg三氯化鐵分三次放入罐中，不斷攪拌，使之溶解；放置三天使形成聚合硅酸鐵；加微熱使水分蒸發，形成固態聚合硅酸鐵絮凝劑。
全文摘要
本發明涉及用于凈化水質的絮凝劑，具體是一種固態聚合硅酸氯化鐵絮凝劑的制備方法。按如下步驟進行選取濃鹽酸注入到水中配制成稀鹽酸，取液態硅酸鈉置于水中，得到硅酸鈉水溶液；稀鹽酸加入反應罐中，將硅酸鈉水溶液緩緩注入反應罐中，三氯化鐵分次放入罐中，使之溶解；放置使之形成聚合硅酸鐵；加微熱得到固態聚合硅酸鐵絮凝劑。本發明中僅含有鐵和硅兩種原料。鐵不僅無毒，而且是人體必不可少的微量元素，人體缺鐵時可導致缺鐵性貧血。硅有促進發育生長的作用，飲用水中偏硅酸，含量超過25mg/L時，就屬于礦泉水，長期飲用，有預防疾病，延年益壽的保健作用。本藥劑不但有優越的除濁作用，還可除去重金屬等有害物；利于人體健康。
文檔編號C02F1/52GK102774941SQ201210309620
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者孫安, 艾有年 申請人:孫安, 艾有年