聚合硫酸鐵,又稱羥基硫酸鐵(PFS),是一種高效、廣譜的高分子無機絮凝劑,其分子式為:n小于2,m(聚合度)大于10,m=f(n)。商用聚離子有兩種形式:液體和固體。液體聚酰亞胺是一種均勻的紅棕色粘性液體,而固體聚酰亞胺是一種淺黃色到深黃色的粉末或固體顆粒。液態(tài)聚離子相對密度1.45,凝固點13,20粘度1010-3pas(CP),pH0.5-1.0,堿化度8-1.6,三價鐵含量160g/L,二價鐵含量 1 g/L,聚離子具有多核絡合離子結(jié)構(gòu)或多核羥基鐵絡合物,屬于陽離子電荷密度高的無機高分子混凝劑。聚離子在水溶液中水解生成大量的[Fe2(OH)3]3、[Fe2(OH)2]4、[Fe8(OH)20]4等絡合離子。能快速中和水中帶負電的膠體顆粒,在中和或吸附的顆粒之間架橋,相互碰撞糾纏使顆粒增大沉降,具有降低COD和BOD、脫色除臭的作用。與硫酸鋁、聚合氯化鋁相比,沉淀更便宜、更快,比氯化鐵更便宜、腐蝕性更小。
固體聚合硫酸鐵用硫酸亞鐵生產(chǎn)方法如下:
硫酸亞鐵在回轉(zhuǎn)窯中加熱至150-400脫水,通入空氣氧化(或直接通氧氣),氧化后緩慢加入硫酸酸化聚合,然后冷卻粉碎。該方法能耗高,質(zhì)量不穩(wěn)定,環(huán)境污染嚴重;由液體聚離子直接噴霧干燥制得固體(粉狀)聚離子。該方法產(chǎn)品質(zhì)量好,總鐵含量高,顏色淺,溶解速度快,但能耗高,成本高。液體聚離子也可以濃縮、干燥后粉碎;根據(jù)美國專利。編號4,507,273,F(xiàn)eSO4 5.5H2O在流化床中加熱生成,然后FeSO4 4H2O通過連續(xù)加熱脫水生成。較后,80%-90%的硫酸亞鐵在250轉(zhuǎn)化為硫酸鐵,然后在180-200加入96%的硫酸,得到含鐵26%和含鐵1.69%的產(chǎn)品
近年來,聚合硫酸鐵的顯著新進展是與有機絮凝劑復合,如陽離子有機高分子絮凝劑聚二甲基二烯丙基氯化銨(CH2=CH2)2N(CH3)2C 1-,或與鐵和鋁復合生產(chǎn)聚合硫酸鐵如聚合硫酸鋁(CN1101896A,CN1110664A等)。)或與硝酸磷酸鈉反應生成聚合硫酸鐵,以提高聚合硫酸鐵的使用效果,降低腐蝕性。