目前我國(guó)鈦白粉生產(chǎn)基本采用硫酸法，生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢渣硫酸亞鐵產(chǎn)量約為鈦白粉本身產(chǎn)量的3.5倍。廢渣硫酸亞鐵的綜合治理已成為我國(guó)硫酸法鈦白粉快速發(fā)展的主要瓶頸之一。利用硫酸亞鐵合成聚合硫酸鐵，然后進(jìn)行廢水處理，是綜合利用鈦白粉廢渣硫酸亞鐵的重要途徑。

聚合硫酸鐵(PFS)又稱堿式硫酸鐵或羥基硫酸鐵，分子式一般可表示為[Fe₂ (OH) N  (S0₄) 3-N/2] m，是一種無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。與其他絮凝劑相比，它具有生產(chǎn)成本低、用量少、適用酸堿度范圍廣、雜質(zhì)(濁度、化學(xué)需氧量、懸浮物等)去除率高等優(yōu)點(diǎn)。)，殘?jiān)鼭舛鹊?，明礬花沉降速度快，脫色效果好，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水、城市污水、工業(yè)用水和生活飲用水的凈化處理。

聚合硫酸鐵(PFS)的生產(chǎn)方法有多種，根據(jù)所用氧化劑的不同，大致可分為空氣氧化法、硝酸氧化法、氯酸鹽氧化法和過(guò)氧化氫氧化法。用空氣催化氧化法將7水硫酸亞鐵合成聚合硫酸鐵，然后用氯化鈉和H₂O2深度氧化。生產(chǎn)聚合硫酸鐵的方法成本低、運(yùn)行穩(wěn)定、生產(chǎn)周期短、無(wú)污染、產(chǎn)品質(zhì)量好、穩(wěn)定性高。

生產(chǎn)聚合硫酸鐵中硫酸亞鐵為原料的工藝流程：

聚合硫酸鐵的制備主要包括直接氧化法和催化氧化法。大多數(shù)聚合硫酸鐵是通過(guò)直接氧化制備的，這是一種簡(jiǎn)單的工藝路線。用于工業(yè)生產(chǎn)可以減少設(shè)備投資和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低設(shè)備成本，但這種生產(chǎn)工藝必須依賴氧化劑，如H₂O2、氯化鉀、硝酸等無(wú)機(jī)氧化劑。一般來(lái)說(shuō)，催化氧化法是用催化劑，用O2或空氣氧化制備聚合硫酸鐵。

過(guò)氧化氫(H₂O₂)是酸性環(huán)境中的強(qiáng)氧化劑，它能將Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺制備聚合Fe₂(SO₄)³:

硫酸亞鐵H₂O₂(1-n/2)H₂so₄—Fe₂(OH)n(SO4)3-n/2(2-n)H₂O

氯化鈉是一種強(qiáng)氧化劑，廣泛用于炸藥和火柴工業(yè)，也可將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵：

6硫酸亞鐵氯化鈉3(1-n/2)h₂so₄—3[Fe₂(OH)n(SO₄)^3-n/2]3(1-n)H₂O氯化鈉

其他還有次氯酸鈉氧化和硝酸氧化。在前者中，少量的Cl₂以氣體的形式逸出并被浪費(fèi)，不能被充分利用，也造成環(huán)境污染。后者反應(yīng)產(chǎn)生的NO2會(huì)造成環(huán)境污染。催化氧化法：以硫酸亞鐵和H₂SO₄為原料，在催化劑的作用下，用氧化劑將硫酸亞鐵在酸性介質(zhì)中氧化成Fe³⁺。然后進(jìn)行水解聚合反應(yīng)制備聚合硫酸鐵。其制備原理如下：

催化氧化反應(yīng)：2 fe₂so₄(1/2)O2 h₂so₄-Fe₂(SO₄)³H₂O水解反應(yīng) Fe₂(SO₄)³H2O-Fe₂(OH)N(SO₄)^3-N/2(N/2)h₂so₄

反應(yīng)時(shí)間為：m[Fe₂(oh)n(SO₄)^3-n/2][Fe₂(oh)ⁿ(SO₄)^3-n/2]m。

該工藝應(yīng)先對(duì)二氧化鈦廢渣進(jìn)行精制，廢渣中含有的二氧化鈦被回收并返回二氧化鈦生產(chǎn)線。將精制的硫酸亞鐵7h2o制成溶液，先用空氣催化，再用氯化鈉和H₂O₂深度氧化，硫酸亞鐵7h₂o合成聚合Fe₂(SO₄)³。本發(fā)明生產(chǎn)聚合硫酸鐵的方法成本低，運(yùn)行穩(wěn)定。

工藝流程：

將精制后的硫酸亞鐵溶液注入聚合釜中，然后通入蒸汽加熱，再加入催化劑并通入空氣進(jìn)行氧化，繼續(xù)通入蒸汽保持反應(yīng)溫度，然后用氯化鈉和H₂O₂進(jìn)行深度氧化，將硫酸亞鐵7H₂O合成聚合的硫酸亞鐵。反應(yīng)完成后，去固化罐保溫固化，然后去成品液聚合Fe₂(SO₄)³儲(chǔ)罐銷售。

具體流程圖如下：