專利名稱：從造紙污泥中回收鐵并生產液體聚合硫酸鐵的方法
技術領域：
本發明涉及一種從造紙污泥中尤其是從裝飾紙廠的造紙污泥中回收并生產液體聚合硫酸鐵(PFS)的方法。
背景技術：
造紙業是傳統的用水大戶，也是造成水污染的重要污染源之一。據統計，我國造紙業總排水量僅次于化工與鋼鐵，位居工業部門排放量的第三位。造紙廢水產泥量大， 一般是同等規模市政污水處理廠的5-10倍。隨著《制漿造紙工業水污染物排放標準》 (GB3544-2008)實施，造紙廢水的處理率和處理深度進一步提升，造紙污泥產量急劇增加。 因此，造紙污泥的無害化處理與處置已成為繼造紙廢水后又一個亟待解決的環境問題。傳統的處理處置方法主要為填埋或焚燒。填埋法簡便易行，但需要占用大量土地，而且若處理不當，容易引發地下水、土壤等二次污染問題，焚燒可以有效地實現污泥的減量化，但焚燒一次性投資和處理成本往往較高，且焚燒煙氣需進一步處理。因此，依據循環經濟理念，利用污泥中的有效成分生產高附加值產品，從而實現造紙污泥的資源利用已成為當前社會的一個研究熱點。
造紙污泥按來源分為生物污泥，堿回收白泥和脫墨污泥。目前資源化利用研究主要集中于堿回收白泥和脫墨污泥。按照利用的有效成分，造紙污泥的資源化利用技術概括起來，主要可以分為3類利用造紙污泥中的無機成分碳酸鈣制備人造沸石、造紙填料及建筑材料等；利用有機成分纖維素生產活性炭、乙醇、乳酸等；綜合利用無機和有機成分，如利用造紙污泥作土壤改良劑、作填充劑生產防水卷材、水泥等。而對于生物污泥的資源化利用報道較少。生物污泥是造紙廢水處理過程中產生的沉淀物質。根據近年來對多個造紙廠的調研表明，部分特種紙如裝飾紙生產過程中添加氧化鐵紅對紙張進行著色，使得造紙廢水中含有一定量的氧化鐵紅，經過混凝沉淀處理后，這部分鐵最終沉積在生物污泥中。取樣測定結果表明，這類生物污泥中鐵濃度在8% — 10%。因此，通過化學手段對生物污泥中的鐵進行回收制備液體聚合硫酸鐵(pre)產品，對于實現生產污泥中鐵的資源化利用具有重要的意義。
PFS是一種新型無機高分子絮凝劑，具有水解速度快、比表面積大、絮凝體密度大、 適用PH范圍廣等特點，能有效地去除水中懸浮物、有機物、硫化物、重金屬離子等雜物，具有脫色、除臭、破乳化及污泥脫水等功能，因而廣泛用于工業廢水、城市污水、工業用水以及生活飲用水的凈化處理。本項技術立足于廢物的資源循環利用，從造約污泥中酸浸出鐵離子，經直接氧化后制得液體聚合硫酸鐵絮凝劑。工藝流程簡單，操作方便，制備成本低廉，具有良好的經濟效益和發展前景。發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種從造紙污泥中回收鐵并生產液體聚合硫酸鐵(PFS)的方法。
解決該技術問題采用的技術方案是本從造紙污泥中回收鐵并制備液體聚合硫酸鐵的方法按下列步驟進行
(1)造紙污泥的選擇選用富含鐵紅顏料的裝飾紙廠的造紙污泥；
(2)造紙污泥干粉的制作將造紙污泥干燥至含水率為— 5%、粉碎成粒徑 (120目的干粉；
(3)含鐵濾液的提取用步驟(2)制成的造紙污泥干粉150-170重量份，溶于 580-620重量份濃度為20%的硫酸中，90°C溫度條件下低速攪拌反應證，冷卻至常溫，再高速離心分離，去沉淀物，得上層清液即含鐵濾液。
(4)液體聚合硫酸鐵的制得用步驟C3)制得的含鐵濾液M0-260重量份，加上 30-40重量份廢鐵屑，用12-15重量份的NaClO3進行氧化反應，55°C下反應4h，制得液體聚合硫酸鐵。
本發明的有益效果是從富含鐵的裝飾紙生產污泥中回收鐵，回收率高，直接用于生產PFS，工藝簡單、生產快捷、成本低廉，且PFS又可直接用于作絮凝劑，能達到國標一等品指標要求，資源化利用效果好。


圖1為本PFS絮凝劑與市售聚合氯化鋁(PAC)對某校園生活污水的濁度去除效果對比圖。
圖2為本PFS絮凝劑與市售PAC對某校園生活污水的CODq去除率對比圖。
圖3為本PFS絮凝劑與市售PFS及市售PAC對某造紙廢水的濁度去除效果對比圖。
圖4為PFS絮凝劑與市售PFS及市售PAC對某造紙廢水的CODq去除率對比圖。
具體實施方式
本發明下面結合實施例，并參照附圖予以詳述用造紙污泥經硫酸提取含鐵濾液再用氯酸鈉反應生成液體聚合硫酸鐵的化學反應式是6i^S04+NaC103+3H2S04 =(SO4) 3+NaCl+3H20，在含鐵濾液中加入合理比例的廢鐵屑，是為了制成的液體聚合硫酸鐵中的鐵含量達到國標的要求，成為一種合格的絮凝劑(PFS)。
下面將各原料及其重量份配比值按八項實施例列于下表
權利要求
1. 一種從造紙污泥中回收鐵并制備液體聚合硫酸鐵的方法，其特征是按下列步驟進行(1)造紙污泥的選擇選用富含鐵紅顏料的裝飾紙廠的造紙污泥；(2)造紙污泥干粉的制作將造紙污泥干燥至含水率為_5%、粉碎成粒徑<120目的干粉；(3)含鐵濾液的提取用步驟( 制成的造紙污泥干粉150-170重量份，溶于580— 620重量份濃度為20%的硫酸中，90°C溫度條件下低速攪拌反應證，冷卻至常溫，再高速離心分離，去沉淀物，得上層清液即含鐵濾液。(4)液體聚合硫酸鐵的制得用步驟C3)制得的含鐵濾液M0-260重量份，加上30-40 重量份廢鐵屑，用12-15重量份的NaClO3進行氧化反應，55°C下反應4h，制得液體聚合硫酸鐵。
全文摘要
一種從造紙污泥中回收鐵并生產液體聚合硫酸鐵(PFS)的方法按如下步驟進行一是選擇裝飾紙生產廠的造紙污泥，二是將污泥干燥至含水率為1％-5％，粉碎至粒度≤120目的干粉，三是用150-170重量份干粉，溶于580-620份濃度為20％的硫酸中，90℃低速攪拌反應5h，降至常溫再高速離心、去沉淀物，得上層清液即為含鐵濾液，四是用240-260NaClO3，重量份含鐵濾液、30-40重量份廢鐵屑和12-15重量份NaClO3，55℃下反應4h即制得PFS。本方法回收鐵的含量高，生產出的PFS符合國標一等產品的性能指標、生產工藝簡單，成本低，只需進行一次酸溶即可完成回收污泥中的鐵。
文檔編號C01G49/14GK102502883SQ20111029112
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者江惠霞, 羅錫平, 肖繼波, 褚淑祎 申請人:浙江農林大學