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硫酸亞鐵制備固體聚合硫酸鐵的方法
發(fā)布時(shí)間：2018/4/18 19:02:48 點(diǎn)擊率：
    聚合硫酸鐵又稱羥基硫酸鐵，簡稱聚鐵(PFS)，是一種高效廣譜高分子無機(jī)絮凝劑，分子式為：式中n小于2、m(聚合度)大于10，m=f(n)。商品聚鐵有液體和固體2種形式。液體聚鐵是一種均相紅棕色帶有粘性的液體，固體聚鐵是一種淡黃色至深黃色的粉末或固體顆粒。液體聚鐵的相對密度≥1.45、凝固點(diǎn)≤-13℃、20℃時(shí)粘度10×10-3Pa·s(cP)、pH0.5-1.0、堿化度8-1.6、三價(jià)鐵含量≥160g/L、二價(jià)鐵含量≤1g/L。聚鐵具有多核絡(luò)離子結(jié)構(gòu)，或多核羥基鐵配合物，屬于陽離子電荷密度很高的無機(jī)高分子混凝劑。聚鐵在水溶液中水解生成大量的[Fe2(OH)3]3+、[Fe2(OH)2]4+、[Fe8(OH)20]4+等絡(luò)離子擴(kuò)能快速中和水中帶負(fù)電荷的膠體微粒，在被中和或被吸附的粒子間架橋，互相碰撞、纏繞使顆粒增大而沉降下來，并具有降低COD、BOD、脫色、脫臭的作用，在工業(yè)廢水、自來水，特別是長江水系中沉降速度快、適用pH范圍廣，具有極好的混凝效果。它與硫酸鋁、聚氯化鋁相比價(jià)格便宜、沉降速度快，與三氯化鐵相比不僅便宜、腐蝕性也較低。
    固體聚鐵的制備方法大約有如下幾種：
    把硫酸亞鐵在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)加熱至150-400℃脫水，同時(shí)通入空氣使其氧化(也可直接通入氧氣),待氧化完全后緩慢加入硫酸進(jìn)行酸化聚合，然后冷卻粉碎，該法能耗高、質(zhì)量不穩(wěn)定、環(huán)境污染嚴(yán)重；用液體聚鐵直接噴霧干燥，一步法從液體聚鐵制成固體(粉狀)聚鐵，該法產(chǎn)品質(zhì)量好、總鐵含量高、顏色淺、溶解速度快，但能耗大、成本比較高。也可以把液體聚鐵先濃縮再烘干后粉碎；美國專利USP 4507273中介紹，在流化床內(nèi)加熱先生成FeSO4·5.5H2O,然后繼續(xù)升溫脫水生成FeSO4·4H2O,最后在250℃使80%-90%的硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化成硫酸鐵，接著在180-200℃下加入96%的硫酸，生成含有26%三價(jià)鐵、1.69％二價(jià)鐵和1.87%游離硫酸的產(chǎn)物，繼續(xù)在流化床內(nèi)鼓入空氣冷卻至室溫出料，該法操作復(fù)雜、能耗高，工業(yè)化生產(chǎn)采用的很少。
    近年來聚合硫酸鐵引人注目的新進(jìn)展是與有機(jī)絮凝劑如：陽離子型有機(jī)高分子絮凝劑聚二甲基二烯丙基氯化銨(CH2=CHCH2)2N(CH3)2C1-等復(fù)配，或鐵、鋁復(fù)合生成聚合硫酸鐵鋁等復(fù)合型聚鐵(CN1101896A、CN1110664A等)或氣磷酸鈉反應(yīng)生成聚磷硫酸鐵以提高聚鐵的使用效果、減低腐蝕性，并不降低原水的pH值。

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