聚合硫酸鐵為近幾年在水處理混凝劑中迅速興起的一種水處理劑,。其混凝效果與聚合氯化鋁相當(dāng),常用來代替鋁鹽使用,,其成本相對其它混凝劑要低,,對于其生產(chǎn)工藝,多利用硫酸亞鐵與硫酸作為主要原料進(jìn)行生產(chǎn),,也有利用硫鐵礦作為原料生產(chǎn),。
聚合硫酸鐵的生產(chǎn)工藝種類
對于利用氧化劑催化生產(chǎn)聚合硫酸鐵的方法因?yàn)檠趸瘎┑牟煌磻?yīng)塔法、亞硝酸鈉氧化法與雙氧水氧化法等等,,其它方法還有硫鐵幫煅燒生產(chǎn)工藝法,。下面來分別簡單介紹其幾種聚合硫酸鐵的生產(chǎn)工藝。
氧化法生產(chǎn)聚合硫酸鐵
氧化法生產(chǎn)聚合硫酸鐵通常以硫酸亞鐵、硫酸和水為原料,,以氧化劑為催化劑,,氯酸鈉、氧化劑有亞硝酸鈉,、雙氧水或氧化生產(chǎn)等等,。其生產(chǎn)工藝過程大致都為:先按比例將硫酸亞鐵、硫酸和水加入溶解池中,,生成水溶液,,再采用耐腐蝕泵泵入反應(yīng)塔內(nèi),向塔內(nèi)輸入氧化劑作為催化劑,,使混合液發(fā)生催化聚合反應(yīng),,直至溶液中亞鐵離子完全氧化則代表反應(yīng)完成,可將成品泵入成品池內(nèi),。
以亞硝酸鈉為氧化劑為例,,其反應(yīng)過程方程式為:
催化氧化反應(yīng):
2FeSO4 + (1/2)O2 + H2SO4→Fe2(SO4) 3 + H2O
水解反應(yīng):
Fe2(SO4) 3+ H2O→Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 + (n/2) H2SO4
聚合反應(yīng)
m[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]→[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 ] m
現(xiàn)代工藝通常采用利用雙氧水做為催化劑制取聚合硫酸鐵,以硫酸亞鐵為原料進(jìn)行生產(chǎn),。這種硫酸亞鐵制取法具有工藝簡單,、不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等不良產(chǎn)物造成環(huán)境污染,是一種高效,、環(huán)保,、安全的生產(chǎn)方式。
硫鐵礦法生產(chǎn)聚合硫酸鐵
硫鐵礦生產(chǎn)完硫酸后所殘留下來的礦灰含有大量的三價(jià)鐵離子,,以這種礦灰燒渣代替硫酸亞鐵作為生產(chǎn)原料生成Fe2(SO,)3和FeSO4的溶液,,再投加氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)生成Fe2(SO4)3產(chǎn)品,經(jīng)由水解和繼續(xù)氧化,、聚合等反應(yīng)生成聚合硫酸鐵液體產(chǎn)品,。具體步驟如下:
1、在反應(yīng)釜中加入一定比例的硫鐵礦灰,、水和硫酸進(jìn)行攪拌混合生成Fe2(SO,)3和FeSO4的溶液,。這種酸溶反應(yīng)溫度需控制在100~120℃,約1~1.5小時(shí)能完全反應(yīng),。此時(shí)可通過投加水來調(diào)節(jié)其總鐵濃度,。
2、將上述反應(yīng)后產(chǎn)物降溫至60℃左右,,投加氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng),,同時(shí)進(jìn)行聚合反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間約1小時(shí),,溫度在60℃左右,,同時(shí)不斷攪拌完成反應(yīng),,生成液體聚合硫酸鐵。這種初步生成的液體聚合硫酸鐵會(huì)殘留一些殘?jiān)?,需要進(jìn)行過濾處理再進(jìn)入成品槽中,。
這種生產(chǎn)工藝使硫鐵礦灰得到再利用,能很好地節(jié)省資源浪費(fèi),,但是它的操作比較復(fù)雜,。因此,人們更多運(yùn)用同為產(chǎn)物廢料的硫酸亞鐵作為生產(chǎn)原料,。
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