隨著(zhù)油品標準的提升，我國烷基化油的需求大幅增長(cháng)，在烷基化油的生產(chǎn)過(guò)程中需要用到濃硫酸為催化劑，經(jīng)過(guò)凈化洗滌、吸收后，硫酸濃度逐漸降低，降低到一定程度后不能再用于生產(chǎn)烷基化油，就成為廢硫酸了，如果這些廢硫酸不加處理直接排放，就會(huì )對環(huán)境帶來(lái)很大的污染。

近年來(lái)，以鐵泥為原料開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品吸引了眾多學(xué)者和技術(shù)人員的關(guān)注，鐵泥主要來(lái)源于鋼鐵加工廠(chǎng)，鋼材酸洗后需要用水將其表面殘留的酸液沖洗干凈，這樣就產(chǎn)生了低酸度廢水,加堿中和、沉淀后才可以排放,沉淀池就產(chǎn)生了鐵泥。鐵泥成分復雜,包括脫落的鐵錳濾膜和硅酸鹽、泥沙、破碎濾料等雜質(zhì),其中的Fe主要以Fe3+沉積物的形式存在，主要成分為不定性的氫氧化鐵和潔凈度較差的a- FeOOH和γ- FeOOH4,鐵泥干燥后，呈黑黃色,含Fe質(zhì)量分數約為9% ~ 20%(以TFe計)，并含有一定量的Cr,Ni,Mn,Zn等雜質(zhì)元素,直接堆放會(huì )占用大量土地,而且降水會(huì )促進(jìn)泥渣中Fe,Cr,Ni等金屬離子的釋放,進(jìn)而污染土壤和地表水系回另外,由于鋼鐵產(chǎn)量大幅度增長(cháng)，國內外對鐵礦石的需求迅猛增加,國內鐵礦石存在大量短缺,充分有效的利用鐵泥，使鐵泥的回收再利用成為可能，對解決環(huán)境污染降低生產(chǎn)成本、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展從而創(chuàng )造社會(huì )經(jīng)濟效益具有重大意義。

為了充分利用廢酸和鐵泥,專(zhuān)家們研究了用烷基化廢硫酸溶解鐵泥，制備具有廣泛工業(yè)和水處理應用的聚合硫酸鐵產(chǎn)品的方案。具體方法如下：取1000g鐵泥放入2000mL的大燒杯中，再加入過(guò)量的烷基化廢硫酸,在70~ 80℃條件下攪拌反應4h后過(guò)濾,檢測濾液中的酸含量,再假設投加的泥已全部反應,根據加人的泥量和消耗的酸,估算濾液中剩余的酸被耗完大約需要多少泥，再在濾液中加人已計算的泥量,在70～80℃條件下繼續反應4h,若酸未耗完,以此類(lèi)推,繼續加泥;若酸已基本耗完，根據加入的總酸量與總泥量再做一組綜合實(shí)驗進(jìn)行驗證,所得濾液經(jīng)過(guò)亞鐵調配、氯酸鈉氧化做成聚合硫酸鐵產(chǎn)品。

硫酸溶解鐵泥較佳投料比的探索

在2000mL大燒杯中加入1000g鐵泥,再加入774.28 g質(zhì)量分數為87. 19%的烷基化廢硫酸,此時(shí)保證酸過(guò)量,同時(shí)為了模擬生產(chǎn),控制反應溫度在70～80℃,攪拌反應4h后,所得實(shí)驗結果表明酸含量依然非常高，說(shuō)明酸過(guò)量,需要再加鐵泥進(jìn)行溶解耗酸。經(jīng)過(guò)計算，若預留Fe2+氧化所需要的酸，還應再加245.5 g鐵泥來(lái)消耗多余的酸。加入后,無(wú)論溶液中的Fe含量,還是酸含量,均達到了制備聚合硫酸鐵的條件,再在上述實(shí)驗的基礎上進(jìn)一步優(yōu)化烷基化廢硫酸溶解鐵泥的較佳投料比,制備聚合硫酸鐵產(chǎn)品觀(guān)察其外觀(guān)、顏色及穩定性，進(jìn)而打通烷基化廢硫酸溶解鐵泥制備聚合硫酸鐵的工藝路線(xiàn)。

聚合硫酸鐵的制備

按照較佳投料比進(jìn)行實(shí)驗，在2 000mL大燒杯中加入1 245.5 g鐵泥，再加人774.28 g87.19%的烷基化廢硫酸,在70～80℃的條件下攪拌4h后過(guò)濾,取一定量的上述濾液，按照聚合硫酸鐵制備方法進(jìn)行實(shí)驗,觀(guān)察效果,實(shí)驗結果表明用烷基化廢硫酸溶解鐵泥所得濾液,再與FeSO4.7H2O,NaClO3進(jìn)行調配和氧化,可以得到符合國家標準CBT14591- -2016 的聚合硫酸鐵。