元素百科介绍聚合硫酸铁的生产工艺和功能。聚合硫酸铁是一种性能优异的无机聚合物混凝剂。其形状为淡黄色无定型粉末固体,易溶于水。10%(优质)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。

聚合硫酸铁生产工艺
双氧水氧化法:
在酸性环境中,过氧化氢(H2O2)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30~45℃时,通过给料管在水壶底部缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,当亚铁浓度降低到规定浓度时,取样分析停止反应。
聚合硫酸铁采用本法生产,具有设备简单、生产周期短、无催化剂反应、无杂质、稳定性高等特点。但在反应过程中, 在没有催化剂的情况下,H2O2在分解过程中形成O2气释放,不能起到氧化作用。为了减少O2的产生,需要控制H2O2的加速度制备工艺作为间歇操作,影响生产效率。H2O2成本较高,增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。
聚合硫酸铁的作用
在混凝处理过程中,当PFS提供各种成分的核羟基络合物时,每个成分开始对矿浆中的颗粒或水中的胶体颗粒进行各种混凝。原水中的负电性胶粒和悬浮物吸引了相对分子质量较低的高价络离子进入紧密层,使压缩胶粒的双电层降低ζ电位的作用,使胶粒迅速脱稳聚沉。相对分子质量增加,无机聚合物凝结剂的伸展性增加,触点增加,粒间吸附作用增加。PFS在溶液中提供大量的大分子络合物和疏水氢氧化物聚合物,具有良好的吸附作用。然而,与有机聚合物絮凝剂不同,聚合物的相对分子质量远低于有机絮凝剂的相对分子质量。其分子的大小和结构特性使这些络离子在混凝土中具有很强的吸附中和作用。因此,PFS溶液中高价大分子络离子在混凝土中的主要贡献是吸附中和橡胶颗粒的电荷和粒间团聚。PFS絮凝表面积大,表面能力高,结构紧凑致密,具有一定的强度。在沉降过程中,胶体颗粒的吸附量大,具有吸附共沉淀作用,易发生卷沉积。沉淀量小,沉降速度快,大大提高了PFS的凝结效果。

