聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法有磁鐵礦法、硫酸亞鐵法、廢鐵法、鋼鐵廠廢酸法、硫酸廠硫鐵礦渣法等。目前國內(nèi)聚合硫酸鐵一般是以硫酸亞鐵為原料催化氧化亞硝酸鈉生產(chǎn)的。用硫酸亞鐵生產(chǎn)的聚合硫酸鐵不含重金屬離子,可用于飲用水處理。反應(yīng)方程式如下:
氧化:6FeSO4氯化鉀3h2so 43fe 2(SO4)3kcl3h2o
水解:Fe2(SO4)3h2oFe2(OH)N(SO4)3-N/2N/2h2so 4
聚合:mfe 2(oh)n(SO4)3-n/2 [ Fe2(oh)n(SO4)3-n/2]m
聚合硫酸鐵的性能取決于總鐵含量和堿度,尤其是堿度。堿度越高,聚合度越高,混凝性能越好。制備過程中加入硫酸有利于氧化反應(yīng),可以完全轉(zhuǎn)化Fe2。溶液中SO42-和HSO4-形成的緩沖體系可以保持溶液的pH值相對穩(wěn)定,SO42-向HSO4-的轉(zhuǎn)化也可以促進Fe3的水解。
硫酸的用量對產(chǎn)品的堿度和總鐵含量有很大影響。隨著硫酸用量的增加,F(xiàn)e2(SO4)3的生成速率增加,有利于單體Fe2(OH)n(SO4)3-n/2的生成,提高聚合速率。與鐵結(jié)合的羥基數(shù)目增加,堿度也增加。但當硫酸用量增加到一定程度時,也會抑制水解反應(yīng),不利于聚合反應(yīng),甚至導(dǎo)致聚合硫酸鐵分解,堿度降低。
氧化反應(yīng)是一個不可逆過程,反應(yīng)速度快,而水解和聚合是可逆過程。氧化劑用量少時,F(xiàn)e2(SO4)3用量少,不利于Fe2(OH)n(SO4)3-n/2的單體生成,所以鹽基度小。