聚合硫酸铁 用途与合成方法

产品特点

聚合硫酸铁（简称取聚铁或SPFS）是一种碱性硫酸盐，是当今新一代环保产品，它具有很强的高价多核聚合铁络离子，它们具有很强的中和悬浮颗粒上电荷的能力，降低胶团电位，较高的电位使之胶稳，并水解成为絮状的羟基铁化合物，它具有较大的比表面积及较强的吸附能力。所以说它是一种新型无机高分子混凝剂。根据该产品的自身特点，与其它无机絮凝剂相比，具有絮凝物颗粒大，沉降速度快，易分层澄清，适用pH的范围广等特点，对水中的悬浮物、有机物、硫化物、重金属的去除效果好，具有脱色、除臭、破乳及污泥脱水等功能，特别是COD去除功能大大的优于其它净水产品。该产品无毒，腐蚀性小，使用后不会造成二次污染。它可广泛应用于各种工业用水的除浊以及矿山、印染、造纸、食品、皮革等工业废水的处理。它与传统的净水剂硫酸亚铁或硫酸铝比较，聚合硫酸铁具有以下特点：投药量少；适应能力强，对各种水质条件都能获得良好的效果；絮凝速度快、矾花大、沉降迅速；具有脱色、除菌、 除放射性元素、降重金属离子、降低COD及BOD的功能；是目前使用效果较好的阳离子型无机高分子絮凝剂。

图1 为黄色聚合硫酸铁粉末

聚合硫酸铁的性能

1. 聚合硫酸铁作为水处理剂对各种水质适应性强，对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳。
2. 净化后的水质优于硫酸铝等无机混凝剂，净水成本与之相比低15-30％。絮凝体形成快，沉降速度快。
3. 净水效果优良，水质好，不含、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒，无害，安全可靠。
4. 适应水体PH值范围宽为4-11，PH值范围为6-9，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小。
5. 腐蚀小，操作条件好，溶解性优于硫酸铝。
6. 处理水中盐分较少，有利于离子交换处理和纯水制备，混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快。
7. 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著。

生产工艺

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。

水中溶解度(g/100ml)

每100毫升水中的溶解克数:
440g/20℃

化学性质 

液体是红褐色的粘稠液体，固体是一种淡黄色的颗粒。

用途 

用于制颜料、药物，并用作媒染剂、净水剂等

用途 

用作铁盐无机高分子絮凝剂，主要用于城镇生活饮用水、工业给水方面

用途 

用作分析试剂、净水剂、铁催化剂及媒染剂

用途 

用于银的分析，糖的定时测定。单倍体育种中配制改良怀特培养基，分析银，测定碳，染料，墨水，净水，消毒，聚合催化剂。

类别

有毒物品

毒性分级

中毒

急性毒性

腹腔-小鼠 LD50: 168 毫克/公斤

可燃性危险特性

不可燃烧; 火场产生有毒含铁, 硫氧化物烟雾

储运特性

库房低温, 通风, 干燥; 防潮; 密闭存放

灭火剂

二氧化碳, 干粉, 砂土

职业标准

TWA 1 毫克(铁)/立方米; STEL 2 毫克(铁)/立方米

MSDS

• 语言: English提供商: SigmaAldrich
• 语言: Chinese提供商: ALFA
• 语言: English提供商: ALFA

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