聚合硫酸鐵的制備工藝有哪些

聚合硫酸鐵的制備工藝有哪些

       聚合硫酸鐵的制備工藝一般來說有三種途徑：直接氧化法、生物氧化法和催化氧化法。一般大都采用直接氧化法，此法工藝路線較簡單，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)工藝必須依賴于某種氧化劑，如H2O2、KCLO3、HNO3等無機(jī)氧化劑，因此產(chǎn)品成本較高，而且生產(chǎn)過程中排出的NOx污染環(huán)境，又需其他設(shè)備進(jìn)行處理，生產(chǎn)投資較大，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。硝酸是強(qiáng)氧化劑，氧化Fe2+過程中產(chǎn)生NO，NO與Fe2+絡(luò)合生成Fe（NO）SO4絡(luò)合物，有助于加快氧化Fe2+的速度。硝酸氧化法zui顯著特點是反應(yīng)速度快，且硝酸作氧化劑價格適中，其生產(chǎn)成本可為人們接受。但是硝酸被還原時產(chǎn)生大量的氮氧化物，這些氮氧化物與空氣接觸后產(chǎn)生紅棕色NO2氣體，需增加尾氣吸收裝置，又使生產(chǎn)成本急劇上升。因此人們普遍不采用硝酸氧化法生產(chǎn)聚合硫酸鐵。氯酸鹽氧化FeSO4生產(chǎn)聚合硫酸鐵和雙氧水氧化FeSO4生產(chǎn)聚合硫酸鐵具有反應(yīng)速度快、工藝簡單、無污染等特點。由于氯酸鹽和雙氧水價格高、用量大，其生產(chǎn)成本很高，因此氯酸鹽和雙氧水氧化未被工業(yè)化生產(chǎn)所采用。生物氧化法是以工業(yè)硫酸亞鐵為原料，配制一定濃度的FeSO4溶液，用H2SO4調(diào)解PH，加入合適的營養(yǎng)物質(zhì)，F(xiàn)eSO4在微生物作用下經(jīng)氧化、水解、聚合反應(yīng)得到生物聚合硫酸鐵，此種工藝目前還未普遍應(yīng)用。而催化氧化法一般是選用一種催化劑，利用氧氣或空氣氧化Fe2+，如用NaNO2催化氧化工藝，這種方法是在企業(yè)兩相間進(jìn)行，會造成催化劑投入量較大，氧化反應(yīng)時間較長。

       目前國內(nèi)外普遍采用綠礬和亞鐵鹽溶液制備聚合硫酸鐵。其原料主要來源是鈦白粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的綠礬和酸洗鋼鐵廢液。礦石也可以作為制備聚合硫酸鐵的原料。如采用磁鐵礦Fe3O4制備聚合硫酸鐵，其方法是將礦石和硫酸銨按SO4 2-與Fe摩爾比1.3-1.4混合，于90℃下溶解，溶解后在氮氧化物催化下空氣或氧氣氧化，或者直接采用雙氧水氧化。以菱鐵礦石、煤系硫酸礦為原料，采用硝酸氧化法也可制得聚合硫酸鐵。

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