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聚合硫酸铁的制造方法介绍
2022-10-31

  聚合硫酸铁的制造方法介绍

  聚合硫酸铁是一种淡黄色无定型粉状固体,易溶于水。10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,具有吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

  聚合硫酸铁的制备方法

  直接氧化法和催化氧化法主要用于制备聚合硫酸铁。

  大多数PFS制备采用直接氧化法,工艺路线减少设备投资和生产环节,降低设备成本,但这种生产过程要依靠氧化剂。

  具体生产方法如下:

  (1)双氧水氧化:双氧水氧化:(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可将亚铁氧化成三价铁制成聚合硫酸铁:

  2FeSO4+H2O2+(1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+(2-n)H2O

  在制备过程中,根据生产量和所需的盐基度,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸。当温度升高到30时,~45℃在搅拌过程中,通过加料管在釜底慢慢加入H2O2。H2O2迅速将亚铁氧化成三价铁,在亚铁浓度降至规定浓度时停止反应。

  (2)氯酸钾(钠)氧化法:氯酸钾是一种广泛应用于炸药和火柴行业的强氧化剂,也可将亚铁氧化成三价铁:6FeSO4+KClO3+3(1-n/2)H2SO4—→3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+3(1-n)H2O+KCl制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜,常温或稍高温搅拌时加入氯酸钾。将亚铁离子检测到规定浓度即可结束。

  该方法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应效率高,无空气污染。该产品含有氯酸盐,可作为混凝剂和杀菌剂。但产品中残留的氯离子和氯酸根离子较高,不适合饮用水处理。同时,由于氯酸钾价格昂贵,产品成本高。

  (3)次氯酸钠氧化法:次氯酸钠属碱性氧化剂,氧化还原电位高,理论上可将亚铁氧化为三价铁:

  2NaClO+2H2SO4—→Na2SO4+2H2O+Cl2

  生产的氯仍然是氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但是,少量的氯会以气体的形式逃逸和浪费,不能充分利用。同时也会造成环境污染,加入后处理过程。次氯酸钠是一种碱性氧化剂了减少聚合硫酸铁的制备pH值,H2SO4用量较高。采用该方法制备的聚合硫酸铁稳定性差,不宜长期保存。

  (4)硝酸氧化法:硝酸为中强氧化剂,与亚铁反应如下:

  FeSO4+HNO3—→Fe(OH)SO4+NO2

  反应生成的NO2又能起到氧化作用,因此,HNO3氧化效率高。

  (5)催化氧化法:聚合硫酸铁在工业生产中多采用催化氧化法。

  硫酸亚铁和硫酸作为原料,借助催化剂(NaNO2)利用氧化剂将硫酸亚铁氧化成酸性介质中的三价铁离子。然后用氢氧化钠中和,调节碱化水解,聚合硫酸铁。

  聚合硫酸铁应用广泛,特别是在除浊、除磷、脱色、除氟等方面。许多地方的污水处理厂已经开始使用或长期使用聚合物铁代替聚合物氯化铝作为除磷或净化水质。使用聚合物硫酸铁时应注意

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