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硫酸亚铁制备固体聚合硫酸铁的方法
发布时间:2018/4/18 19:02:48 点击率:
    聚合硫酸铁又称羟基硫酸铁,简称聚铁(PFS),是一种高效广谱高分子无机絮凝剂,分子式为:式中n小于2、m(聚合度)大于10,m=f(n)。商品聚铁有液体和固体2种形式。液体聚铁是一种均相红棕色带有粘性的液体,固体聚铁是一种淡黄色至深黄色的粉末或固体颗粒。液体聚铁的相对密度≥1.45、凝固点≤-13℃、20℃时粘度10×10-3Pa·s(cP)、pH0.5-1.0、碱化度8-1.6、三价铁含量≥160g/L、二价铁含量≤1g/L。聚铁具有多核络离子结构,或多核羟基铁配合物,属于阳离子电荷密度很高的无机高分子混凝剂。聚铁在水溶液中水解生成大量的[Fe2(OH)3]3+、[Fe2(OH)2]4+、[Fe8(OH)20]4+等络离子扩能快速中和水中带负电荷的胶体微粒,在被中和或被吸附的粒子间架桥,互相碰撞、缠绕使颗粒增大而沉降下来,并具有降低COD、BOD、脱色、脱臭的作用,在工业废水、自来水,特别是长江水系中沉降速度快、适用pH范围广,具有极好的混凝效果。它与硫酸铝、聚氯化铝相比价格便宜、沉降速度快,与三氯化铁相比不仅便宜、腐蚀性也较低。
    固体聚铁的制备方法大约有如下几种:
    把硫酸亚铁在回转窑内加热至150-400℃脱水,同时通入空气使其氧化(也可直接通入氧气),待氧化完全后缓慢加入硫酸进行酸化聚合,然后冷却粉碎,该法能耗高、质量不稳定、环境污染严重;用液体聚铁直接喷雾干燥,一步法从液体聚铁制成固体(粉状)聚铁,该法产品质量好、总铁含量高、颜色浅、溶解速度快,但能耗大、成本比较高。也可以把液体聚铁先浓缩再烘干后粉碎;美国专利USP 4507273中先容,在流化床内加热先生成FeSO4·5.5H2O,然后继续升温脱水生成FeSO4·4H2O,最后在250℃使80%-90%的硫酸亚铁转化成硫酸铁,接着在180-200℃下加入96%的硫酸,生成含有26%三价铁、1.69%二价铁和1.87%游离硫酸的产物,继续在流化床内鼓入空气冷却至室温出料,该法操作复杂、能耗高,工业化生产采用的很少。
    近年来聚合硫酸铁引人注目的新进展是与有机絮凝剂如:阳离子型有机高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(CH2=CHCH2)2N(CH3)2C1-等复配,或铁、铝复合生成聚合硫酸铁铝等复合型聚铁(CN1101896A、CN1110664A等)或气磷酸钠反应生成聚磷硫酸铁以提高聚铁的使用效果、减低腐蚀性,并不降低原水的pH值。

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