聚合硫酸铁的制备

聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%（重量）的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

制备方法

聚合硫酸铁的生产方式较多，有空气氧化催化法、硫铁矿渣加压酸溶法、氯酸钾氧化法、四氧化三铁矿石酸溶氧化法等。

1、钛白粉生产过程中有副产物硫酸亚铁生成，将酸性溶液中的硫酸亚铁，通过NO催化，空气氧化为三价铁离子，然后加入氢氧化钠中和，在调整碱化度后，发生聚合反应，可以制得65.85的产品。其反应原理为：

2NO+O₂→2NO₂

4FeSO₄+(2-n)H₂SO₄+NO₂→Fe₂(OH)_m(SO₄)₃-_n/2+2(1-n)H₂O

2、原料以工业硫酸废液，催化剂以亚硝酸钠，按照比例为（0.3-0.5）：1，在密闭容器中通入纯氧，在55度至90度环境下反应1.5-2小时。这种工艺简单、反应相对温和，但氧化时间长、催化剂的价格高、用量大，反应时还伴随有氮氧化物的排出，从而造成环境污染。还因亚硝酸钠的毒性限制该法的使用推广。

3、将硫酸亚铁和硫酸依次加到反应釜中，加水搅拌，配成18%-20%的溶液。升温到50度通入氧气，反应压力达到3.03*10⁵Pa.先加入加入亚硝酸钠，相当于投加量的0.4%-1%，然后加入碘化钠作助催化剂，反应2-3小时。冷却出料，可以得到液体产品，液体经减压蒸发、过滤、干燥、粉碎从而得到固体。

4、反应塔法制备聚合硫酸铁：

目前国内大部分都蝉蛹反应釜法生产聚合硫酸铁，存在反应周期长、设备腐蚀、日常维护任务重等缺陷。针对上诉问题，现在提出了反应塔生产的工艺，取得了很好的效果。其方式为根据氧气氧化硫酸亚铁反应的提点，采用了耐腐蚀材料制成的反应塔，混合液在反应塔中流动时形成巨大的表面积，加强气体的吸收，使其反应速度加快。还可以加压。加料部分为按照比例将硫酸亚铁、硫酸、水加入溶解槽中，升温至硫酸亚铁溶解，注入储罐里，用耐腐泵将同业打入反应塔，调节流量，同时加入氧气和催化剂。对催化氧化聚合反应产生的亚铁离子检测。亚铁离子完全氧化后，反应结束。最后将液体成品打入成品池中，剩余的催化剂和氧气可以下次继续使用。

5、氯酸钾氧化法：

6FeSO₄+KC1O₃+3H₂SO₄→3Fe(SO₄)₃+KC1+3H₂O

该方式制备工艺简单、反应温和。氧化剂用量少，并且没有有害气体产生，但有氯酸钾价格昂贵、钾盐杂质等问题。

另外还有硝酸催化氧化方式生产，步骤为将硫酸亚铁、硫酸、硝酸、水加入反应釜中搅拌，温度控制在60-90度，同时通入空气氧化。硝酸我用量约为总量的百分之四，反应5小时。硝酸价格低、对人畜伤害小。制得产品可以用于工业废水。生活用水的净化处理，硝酸用量大，生产过程中有氮氧化物排出，污染额环境。PFS固体一般由液体经喷雾干燥制得，也有通过在氧化聚合反应后经、调聚、固化、陈化、粉碎等制备。