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聚合硫酸铁生产工艺制备

时间:2015-08-14 17:53    来源:原创    作者:admin    点击: 次

      聚合硫酸铁为近几年在水处理混凝剂中迅速兴起的一种水处理剂。其混凝效果与聚合氯化铝相当,常用来代替铝盐使用,其成本相对其它混凝剂要低,对于其生产工艺,多利用硫酸亚铁与硫酸作为主要原料进行生产,也有利用硫铁矿作为原料生产。


聚合硫酸铁的生产工艺种类


     对于利用氧化剂催化生产聚合硫酸铁的方法因为氧化剂的不同反应塔法、亚硝酸钠氧化法与双氧水氧化法等等,其它方法还有硫铁帮煅烧生产工艺法。下面来分别简单介绍其几种聚合硫酸铁的生产工艺。


氧化法生产聚合硫酸铁


       氧化法生产聚合硫酸铁通常以硫酸亚铁、硫酸和水为原料,以氧化剂为催化剂,氯酸钠、氧化剂有亚硝酸钠、双氧水或氧化生产等等。其生产工艺过程大致都为:先按比例将硫酸亚铁、硫酸和水加入溶解池中,生成水溶液,再采用耐腐蚀泵泵入反应塔内,向塔内输入氧化剂作为催化剂,使混合液发生催化聚合反应,直至溶液中亚铁离子完全氧化则代表反应完成,可将成品泵入成品池内。


      以亚硝酸钠为氧化剂为例,其反应过程方程式为:

催化氧化反应:

2FeSO4 + (1/2)O2 + H2SO4→Fe2(SO4) 3 + H2O 

水解反应:

Fe2(SO4) 3+ H2O→Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 + (n/2) H2SO4

聚合反应

m[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]→[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 ] m


      现代工艺通常采用利用双氧水做为催化剂制取聚合硫酸铁,以硫酸亚铁为原料进行生产。这种硫酸亚铁制取法具有工艺简单、不会产生二氧化硫等不良产物造成环境污染,是一种高效、环保、安全的生产方式。


硫铁矿法生产聚合硫酸铁


      硫铁矿生产完硫酸后所残留下来的矿灰含有大量的三价铁离子,以这种矿灰烧渣代替硫酸硫铁矿法生产亚铁作为生产原料生成Fe2(SO,)3和FeSO4的溶液,再投加氧化剂进行氧化反应生成Fe2(SO4)3产品,经由水解和继续氧化、聚合等反应生成聚合硫酸铁液体产品。具体步骤如下:


  1、在反应釜中加入一定比例的硫铁矿灰、水和硫酸进行搅拌混合生成Fe2(SO,)3和FeSO4的溶液。这种酸溶反应温度需控制在100~120℃,约1~1.5小时能完全反应。此时可通过投加水来调节其总铁浓度。


  2、将上述反应后产物降温至60℃左右,投加氧化剂进行氧化反应,同时进行聚合反应,反应时间约1小时,温度在60℃左右,同时不断搅拌完成反应,生成液体聚合硫酸铁。这种初步生成的液体聚合硫酸铁会残留一些残渣,需要进行过滤处理再进入成品槽中。


       这种生产工艺使硫铁矿灰得到再利用,能很好地节省资源浪费,但是它的操作比较复杂。因此,人们更多运用同为产物废料的硫酸亚铁作为生产原料。

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