首页 供应 求购 产品 公司 登陆

制备聚合硫酸铁的具体操作方法

  • 发布时间:2023-02-07 00:00:00
    报价:面议
    地址:河南,郑州,河南省郑州市巩义市杜甫路96号
    公司:河南昌泰净水材料有限公司
    手机:18530966295
    微信:hengtailvcai168
    电话:0371-64202228
    用户等级:普通会员 已认证

    以下是: 

    聚合硫酸铁液体特性

      (1)双氧水氧化法:双氧水(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁:

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

      制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合,当温度升高到30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。 

      利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高等特点。但反应过程中, 在无催化剂时H2O2的分解会形成氧气的放出导致起不到氧化作用。要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度,此制备工艺为间歇式操作,影响生产效率。H2O2成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。 

    (2)氯酸钾(钠)氧化法:氯酸钾是广泛应用于炸--药和火柴工业的强氧化剂,同样可以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中,在常温或稍微高温下,搅拌中加入氯酸钾,检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。 

      该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应效率高,无空气污染。产品中含有氯酸盐,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。同时,由于氯酸钾价格昂贵,产品成本高。 

    (3)次氯酸钠氧化法:次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:

      2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2 

      生产的氯气仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但氯气会有少量以气体形式逸出而浪费掉,不能充分利用。同时也会造成环境污染,增加后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂,制备聚合硫酸铁时,为了降低pH值, H2SO4的用量较高。用该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又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。 

      该法是以工业硫酸亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业浓硝酸氧化。FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的20%,于0.1~0.2MPa下,搅拌中通入充足的空气或氧气,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以内。 

      用HNO3氧化时,成本比较低,反应周期短。所得产品浓度高,易于制成固体产品。若选用工业一级品原料,所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO2,会造成环境污染,需增加专门吸收装置予以处理。 

      综上所述,直接氧化法虽然工艺简单,操作简便,但存在氧化剂用量大,成本高,氧化剂引入的离子需分离出去,反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题,因而难于在工业化生产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合硫酸铁时采用此类方法制备简单易行。 

    (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。

      即以硫酸亚铁及硫酸为原料,借助催化剂(NaNO2)的作用,利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价铁离子。然后用氢氧化钠中和,调整碱化度进行水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。

      我国20世纪80年代中期开始研制聚合硫酸铁(聚铁),目前已经有数百家单位生产液体聚合硫酸铁。聚合硫酸铁(Polyferricsulfate简称聚合硫酸铁(聚铁))是20世纪70年代国外开发的一种新型无机高分子混凝剂,与常用混凝剂三氯化铁、硫酸铝及碱式氯化铝相比,有许多明显的优点,如净水过程中生成的矾花大、强度高、沉降快,在污水处理时对某些重金属离子及COD、色度、恶臭等均有显著的去除效果,对处理水pH值适应范围广(pH为411),且聚合硫酸铁(聚铁)溶液对设备的腐蚀性小,因此许多国家都在研制和应用聚合硫酸铁(聚铁)。

       目前生产聚合硫酸铁的方法很多,例如空气(氧气)催化氧化法、氯酸钾(钠)氧化法、硝酸氧化法,、过氧化氢氧化法、硫铁矿灰加压酸溶法、微生物氧化法、四氧化三铁矿石酸溶氧化法等。无论以何种原料为基础生产,均是控制n(SO4)-n(Fe)<3/2,制得不同盐基度的聚合硫酸铁。在以硫铁矿矿灰生产聚合硫酸铁时,由于它含有少量的亚铁离子,只需加压溶出三价铁离子即可制得聚合硫酸铁,而以其他原料生产时,往往需要将亚铁离子氧化形成聚合硫酸铁。亚铁离子的氧化过程要求氧化剂氧化速度快、容易制备、价格低廉,以便能广泛地用于生产。目前使用的氧化剂有过氧化氢、氯酸盐、氧气或空气、次氯酸盐、硝酸等,因制造成本的限制,采用空气或氧气氧化法较多。氧气氧化法又有氮氧化物催化法和二氧化锰催化法。

    提醒:联系时请说明是从志趣网看到的。

免责申明:志趣网所展示的信息由用户自行提供,其真实性、合法性、准确性由信息发布人负责。使用本网站的所有用户须接受并遵守法律法规。志趣网不提供任何保证,并不承担任何法律责任。 志趣网建议您交易小心谨慎。

©志趣网