聚合硫酸鐵的生產(chǎn)原理

制備聚合硫酸鐵的含鐵原料廣泛，制備方法多樣。廢硫酸和鐵屑可以作為生產(chǎn)原料。以硫酸亞鐵為原料的聚合硫酸鐵不含重金屬離子，可用于飲用水處理。其反應(yīng)方程式如下：

    氧化6FeSO4+KClO3+3H2SO4—→3Fe2(SO4)3+KCl+3H2O

    水解Fe2(SO4)3+nH2O—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+n/2H2SO4

    聚合mFe2(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鹽基度，尤其是鹽基度。鹽基度越高，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)品的鹽基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)量增加，堿性也增加。但當(dāng)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，鹽基度降低。氧化反應(yīng)是一個不可逆的過程，反應(yīng)速度快，而水解和聚合是可逆的過程。氧化劑用量少時，F(xiàn)e2(SO4)3用量少，不利于單體生成Fe2(OH)n(SO4)3-n/2，因此鹽基度小。