聚合硫酸鐵的合成方法
聚合硫酸鐵(PFS)是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一種新型無機(jī)高分子絮凝劑,具有水解速度快、絮凝體密度大、適用pH范圍寬(4~10)等特點,具有很強(qiáng)的中和懸浮顆粒上電荷的能力,有很大的比表面積和很強(qiáng)的吸附能力,能很好地去除水中懸浮物、有機(jī)物、硫化物、重金屬離子等雜質(zhì),具有脫色、除臭、破乳化及污泥脫水等功能,因而被廣泛應(yīng)用于礦山、印染、造紙等工業(yè)廢水處理。相比傳統(tǒng)的鋁系絮凝劑而言,PFS在反應(yīng)過程中無離子水相轉(zhuǎn)移和殘留積累,使用更方便、價格更便宜、用量更省。本文小編將詳細(xì)為大家介紹一下聚合硫酸鐵的制備方法。
3.1硫酸亞鐵氧化法
在反應(yīng)釜中加入總鐵含量為162.61g/L、硫酸濃度為383.2g/L的反應(yīng)液2.SL,以NaN02為催化劑,并以2.5g/h速度加入反應(yīng)液中,經(jīng)17h的空氣氧化即得粘稠褐色聚合硫酸鐵溶液。
3.2硫酸酸洗廢液氧化法
取酸洗廢液450ml,其中Fe2+35.72g/L,H十1.046mol/L,加入硫酸亞鐵(FeS04.7H20)800g,密度1.84g/cm3的H2S0474mL將混合液加入反應(yīng)釜中,在密閉條件下加入催化劑12gNaN02溶液,通入氫氣(表壓為196.1kPa),在65℃攪拌1.5h即得產(chǎn)品。
產(chǎn)品指標(biāo):Fe3+:178.16g/L;Fe2+:0;d:1.507;pH:0.07;B:8%.
3.3氧化鐵溶解氧化法
1000g含F(xiàn)e3+58%、Fe2+11%的氧化鐵與濃度為420g/L混合,調(diào)整/Fe比值為1.3~1.4,然后在90℃使氧化物溶解30min,則有98%~99%氧化鐵溶解。
上述反應(yīng)液在催化劑作用下,用氧氣或空氣、過氧化氫等氧化即得PFS溶液。
產(chǎn)品指標(biāo):Fe3+:155g/L,F(xiàn)e2+:0.1g/L。
利用氧化鐵合成時,當(dāng)氧化鐵中Fe3+和Fe2+含量不同,在不同的溫度下,用H2S04溶解,鐵離子的溶出率是不同的,因此應(yīng)適當(dāng)控制二者的比例以得到較高溶出率。
3.4反應(yīng)塔法制備聚合硫酸鐵
根據(jù)氧氣氧化硫酸亞鐵反應(yīng)的特點,我們采用了耐腐蝕材料制成的反應(yīng)塔,利用混合液在塔內(nèi)流動時形成的巨大比表面積,加強(qiáng)氣體的吸收,從而加快反應(yīng)速度。利用反應(yīng)塔進(jìn)行生產(chǎn)既可以在常壓,也可以在加壓條件下進(jìn)行。反應(yīng)方程式為:
4FeS04+(2-n)H2S04+02=2Fe2(OH)n(S04)3-n/2+2(1-n)H20
mFe2(OH)n(S04)3-n/2=[Fe2(OH)n(S04)3-n/2]m
式中:0<n<2 m=f(n)
另外,以氧化鐵、鐵粉、硫酸為原料,也可制備聚合硫酸鐵。總之制備聚合硫酸鐵的原料較為廣泛,含鐵原料可以是硫酸亞鐵、鐵粉、三氧化二鐵、四氧化三鐵、鐵粉(屑)、鋼鐵酸洗廢液。氧化劑可為空氣、氧氣、二氧化錳、氯酸鉀、雙氧水等。
固體聚合硫酸鐵除了具有液體產(chǎn)品的性能外還具有運輸、存貯方便等特點。利用噴霧干燥設(shè)備將液體產(chǎn)品固化成淡黃色粉狀產(chǎn)品,我公司產(chǎn)品指標(biāo)如下:Fe3+≥20%,F(xiàn)e2+≤0.1%,B≥10%,水不溶物≤0.1%。
天水產(chǎn)品
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