利用硫酸铝和硫酸亚铁生产净水剂的试验探索

2013年23期（上接第291页）而提高焊接的质量。科【参考文献】［1］王亚荣，黄文荣，莫仲海，余洋.2A14高强铝合金电子束焊接头缺陷分析[J].焊接学报，2013，34(3)：109-112.［2］郑世达，易耀勇，易江龙.铝及铝合金焊接在工程中易出现的几种缺陷分析及预防[J].材料研究与应用，2012，6(3)：198-203.［3］何建军，李玉斌，李盛和，谢志强.7075铝合金搅拌摩擦焊焊接缺陷研究[J].热加工工艺，2012，41(1)：29-31.［4］孙福娟，胡芳友，仝崇楼，苏洪波.消除铝合金激光焊接缺陷与提高焊缝强度研究[J].现代制造工程，2006(6)：78-80,125.［5］冷文兵，吴锡坤，梁奕清，罗铭强.铝合金搅拌摩擦焊接接头组织与性能的研究进展[J].轻合金加工技术，2011，39(7)：15-18,55.●钛白母液酸净化降铁后，用于硫酸铝净水剂的生产，我分公司降低硫酸单耗、完成公司责任制目标、提高产品竞争力的重要举措。铝铁系复合絮凝剂，是当代絮凝剂研究的热门话题，我公司有年产5万吨钛白的生产工艺，年副产亚铁（FeSO4.7H2O）18万吨左右,由于销路不畅,造成大量库存积压，而这对铝铁系聚凝剂的研究，和亚铁在硫酸铝生产中的应用，提供了一个有利的条件。为亚铁寻找出路，同时也为硫酸铝的节能降耗谋发展，在公司领导的大力支持下，我硫酸铝分公司与公司研发中心，相互配合，对硫酸铝和硫酸亚铁掺配生产铝铁复合絮凝剂进行了试验研究。1．项目原理钛白母液酸（一般20％左右）中所含铁大部分为七水硫酸亚铁（FeSO4.7H2O），FeSO4.7H2O在温度达到90℃以上时，脱去6个结晶水，变成一水硫酸亚铁（FeSO4.H2O），在300℃以上时，失去全部结晶水，所以在我公司一般的加热工艺设施中，一般在100～300℃范围，所以在一定时间内，七水亚铁转换为一水亚铁，一水亚铁不溶于水和酸，悬浮于溶液中或形成沉淀，固液分离后，可将其除去，升温方法有两种：一种是对废酸进行加热浓缩的方法，在母液酸浓度不断提高的情况下，沸点随之不断提高，所以溶液系统温度不断提高。查有关资料可知，硫酸浓度由20％生至100％时，沸点范围104～274℃。在加热的温度范围内，亚铁脱水，形成沉淀。第二种方法是用98％酸与20％母液酸直接掺配，利用高浓度酸稀释过程中所放出的热量，来升高溶液温度，同时FeSO4.7H2O脱水时也会放出一定热量。资料中浓硫酸稀释热曲线图显示，浓硫酸稀释浓度在55～75％浓度时，稀释热最大。所以结合硫酸铝的生产工艺，考虑综合效益，并根据分公司小试结果，确定用硫酸铝和硫酸亚铁直接掺配的方法，进行净水剂生产。2.试验方案2.1试验仪器、用品ZR4-6混凝试验搅拌机，SZD-1型散射光浊度仪。成品硫酸铝（AL2O3含量15.84%，Fe含量0.33%）、七水硫酸亚铁（Fe含量17.9%折AL2O3含量：25.57%，FeSO4.7H2O含量：91.51%）。2.2试验方法（1）成品硫酸铝与硫酸亚铁共取100g，分别配成硫酸铝比硫酸亚铁为：先在大的范围内试验，然后根据试验现象和结果，缩小范围。同时考虑到亚铁掺配量太少，与纯硫酸铝效果接近，另外也没有太大的经济效益，故通过试验筛选，最终在1：1至10：1范围内进行试验。按不同配比称量后，加500ml水，搅拌稀释成溶液以下称试液。（2）取污水800ml，按（AL2O3+Fe2O2）计，加入比例按30PPm，加量如下：试液加入量=[3×10-5×污水量]/[试液中（AL2O3+Fe2O2）]的百分含量。（以质量单位计）。3.试验步骤（1）对中性污水的试验：观察现象，沉降后清液混浊，聚凝效果差。（2）对偏酸性污水试验：污水中加入少量稀盐酸，PH值调至5～6，进行不同配比试验，沉降后清液混浊，聚凝效果与中性污水效果相近，聚凝效果不明显。观察现象，胶体颗粒小，沉降慢。（3）对偏碱性污水试验：用NH4OH溶液将污水PH值调至8～9，进行不同配比试验，观察现象，胶体颗粒大，成片状，且迅速下沉，沉降后液体非常澄清与清水同，聚凝效果明显。（4）考虑到Fe2+没有Fe3+絮凝效果好，由于亚铁中含有少量游离硫酸，所以加入一定量的过氧化氢熔液（30%）使硫酸亚铁在酸性条件下，被氧化成Fe2(SO4)3,其方程式如下：H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O2价铁被氧化成3价铁，氧化后不同配比试液，分别对酸、碱、中性污水，进行絮凝试验。但由于氧化试液，停留一段时间后，颜色明显由红变黄褐色，且有少量沉淀。分析有氢氧化铁的生成。故氧化试验结果与未氧化试验，没有明显区别，至于大生产空气鼓风氧化效果，还需进一步探索。（5）亚铁在硫酸铝溶液中的溶解度试验：为了将试验用于大生产，我们还特对硫酸亚铁在硫酸铝