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首頁 >  技術資料  >聚合硫酸鐵的合成方法

聚合硫酸鐵的合成方法

發布時間:2013/1/2 14:16:14 瀏覽次數: 來源:www.huaquanwater.com
        20世紀70年代末,日本和法國分別開始研制無機高分子水處理劑聚合硫酸鐵和聚合氯化鐵,并應用于飲用水和污水處理,取得了良好的效果。
        我國80年代中期開始研制聚合硫酸鐵 ,已經有些單位生產液體聚合硫酸鐵 ,多數采用亞硝酸鈉作催化劑,聚合硫酸鐵 都采用搪瓷反應釜或不銹鋼反應釜為合成反應器,在攪拌條件下,加入氧化劑及催化劑進行反應。聚合硫酸鐵這種工藝的特點是:氣液反應不充分,生產周期長,有的需要在加壓條件下進行,原材料的利用率低,能耗高,反應周期長,另外反應過程中產生的廢氣需進行處理,設備使用壽命短,日常維修任務繁重,整套設備投資大,生產效率低。針對現有生產技術存在的缺陷并根據反應特點提出了很多生產工藝、例如循環噴射法反應塔法、加壓反應法等,另外在原料選擇和氧化劑的篩選方面也做了大量研究工作。目前國內先進的聚合硫酸鐵生產技術基本上達到了國外的水平,但是在重金屬去除和生產規模上還有比較大的差距。
        目前生產聚合硫酸鐵的方法很多,例如空氣(氧氣)催化氧化法,硫鐵礦灰加壓酸熔法.氯酸鉀(鈉)氧化法,四氧化三鐵礦石酸溶氧化法等。另外也有采用空氣直接氧化固體硫酸亞鐵,生產聚合硫酸鐵 。無論以何種原料為基礎生產,均采用控制S04/Fe<3/2的方法.制得不同鹽基度聚合硫酸鐵 。在以硫鐵礦礦灰為原料生產聚合硫酸鐵時,由于含有少量的亞鐵離子,只需加壓溶出三價鐵離子就可以制得聚合硫酸鐵。而以其他原料生產時,往往需要將亞鐵離子氧化形成聚合硫酸鐵。亞鐵離子的氧化過程要求氧化劑氧化速度快、容易制備、價格低廉,只有這樣才能廣泛地用于生產。目前使用的氧化劑較多,例如氧化氫、氯酸鹽、氧氣或空氣、次氯酸鹽、硝酸等,由于制造成本的限制,采用空氣或氧氣氧化法較多。氧氣氧化法又有氮氧化物催化法和二氧化錳催化法。
        硫酸亞鐵在硫酸溶液中進行氧化,如果硫酸與硫酸亞鐵的比例小于1/2,則三價鐵離子發生水解,產生部分氫離子和各種羥基鐵離子,水解產生的氫離子反過來又能保證氧化還原反應所需的氫離子,調整上述比值,就可以制得所需鹽基度的聚合硫酸鐵 。如果控制上述比值>3/2,則可以制得含游離酸的硫酸鐵溶液。目前國內多采用氯酸鹽氧化法和氧氣氧化法,前者用的氧化劑價格較貴,盡管生產工藝十分簡單,但總的生產成本相對后者較高,在以氮氧化物為催化劑時用空氣氧化法與用氧氣氧化法的生產原理是完全一樣的。利用這一原理生產聚合硫酸鐵的工藝很多,技術水平狀況差別也很大。較為實用的有國外的空氣(氧氣)催化氧化法,氯酸鉀(鈉)氧化法,硫鐵礦灰加壓酸熔法,四氧化三鐵、礦石酸溶氧化法等。

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