[发明专利]一种盐酸酸溶钒钛磁铁矿一步法制备铁-钛-钒三元高分子絮凝剂的方法

说明书

本发明公开了一种盐酸酸溶钒钛磁铁矿一步法制备铁‑钛‑钒三元高分子絮凝剂的方法，属于絮凝剂制备技术领域。该方法中以钒钛磁铁矿精矿为原料，将其烘干后研磨成粉末，置于三口烧瓶反应器中，加入盐酸进行浸出反应，控制反应温度、时间、盐酸浓度、液固比，浸出反应过程在磁力搅拌下常压进行。反应完成后，将反应器中浸出液抽滤得到滤液，用电感耦合等离子光谱发生仪测量溶出金属离子浓度，加入不同体积特定浓度的氢氧化钠碱化，进一步陈化后存于玻璃容器，常温保存。本发明反应稳定、操作简单、易于控制、无需高温，所得的无机高分子絮凝剂稳定性好，对有机物的去除效果优于常规铝系絮凝剂，且成本较低，在钒钛磁铁矿运输便利区域具有一定应用前景。

技术领域

本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种通过盐酸酸溶钒钛磁铁矿一步法制备铁-钛-钒三元高分子絮凝剂的方法。

背景技术

混凝是水处理过程中最常用的手段之一，其具有简单、经济、高效等特点，但在处理有机物废水时，常规絮凝剂的效果往往不够理想。根据化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，其中无机絮凝剂的有机物去除能力强于有机絮凝剂。然而最常用的铝系和铁系絮凝剂的有机物去除能力仍然不能满足部分有机废水的处理要求。钛系絮凝剂是一种具有极强有机物去除能力的新型无机絮凝剂，同时钒也具有较高的有机物去除能力，然而其成本较高，因此未能应用推广。

钒钛磁铁矿是一种富含铁、钛、钒三种金属元素的矿产，主要分布在我国的四川、河北等地区，由于储量丰富且周围运输较为便利，因此在周边地区开展以钒钛磁铁矿矿石作为原料直接制备絮凝剂的生产活动，将能极大的压缩絮凝剂的生产成本，同时获得具有较高有机物去除能力的含钛、钒等成分的无机絮凝剂。

中国专利申请号CN105217755A，发明名称为“一种含钛无机絮凝剂的制取方法”，公开了一种以钒钛磁铁矿精矿为原料，将其置于电炉还原熔炼中通过加入钠或钾盐添加剂，得到含铁、钒的铁水和含钛、硅、铝的炉渣，进一步通过湿法冶金法提取钛炉渣中的硅、铝、铁和少量低价钛作为原料制取含钛无机絮凝剂的方法。该方法不仅大幅提高了熔炼炉中硅、铝的酸解浸出率，解决了含钛炉渣富钛降杂的关键技术，还为无机絮凝剂的制取提供了原料。但该方法所需的温度高、耗能大，絮凝剂的制取工艺复杂、流程长，且该方法还需加入其他添加剂。

中国专利申请号CN109319896A，发明名称为“用粉煤灰和钒钛磁铁矿制备絮凝剂的方法”，公开了一种将钒钛磁铁矿粉碎溶于NaOH溶液中，反应一段时间后取上层清液A；再取粉煤灰，加入一定体积比的盐酸和硫酸，再加入NaCl，在一定温度下恒温磁力搅拌一段时间，得到酸处理的粉煤灰混合物，取上层清液B；将A液和B液按照一定体积比混匀，并在一定温度下蒸发结晶，得到聚硅酸盐絮凝剂的方法。该方法综合了铝系和铁系絮凝剂的优点且絮凝效果好。但该方法涉及原料较多，且NaOH溶液难以将铁、钛、钒等非两性金属离子溶出，因此对钒钛磁铁矿的利用率较低。

因此，研发一种工艺和操作均较简单、流程短、外加物料简单、能够充分利用钒钛磁铁矿的絮凝剂制备方法十分必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工艺和操作简单、流程短、外加物料少且能充分利用钒钛磁铁矿的絮凝剂制备方法。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

以钒钛磁铁矿精矿为原料，将其烘干后研磨成粉末，置于三口烧瓶反应器中，加入盐酸进行浸出反应，控制反应温度、时间、盐酸浓度、液固比，浸出反应过程在磁力搅拌下常压进行。反应完成后，将反应器中浸出液抽滤得到滤液，用电感耦合等离子光谱发生仪测量溶出金属离子浓度，加入不同体积特定浓度的氢氧化钠碱化，进一步陈化后存于玻璃容器，常温保存。

具体包括以下步骤：

(1)将钒钛磁铁矿精矿石烘干后研成粉末，并再次置于烘箱中烘干至恒重。