聚合硫酸鐵的生產(chǎn)工藝研究進展

聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法主要有直接氧化法、催化氧化法和微生物催化氧化法。實際生產(chǎn)中以催化氧化法為居多，所用催化劑主要有硝酸，亞硝酸鈉等。本文介紹了我國聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝的研究進展。

河南愛爾福克化學股份有限公司許志遠等開發(fā)出一種利用鈦白粉副產(chǎn)品亞鐵母液制備聚合硫酸鐵的方法。將鈦白粉生產(chǎn)副產(chǎn)物硫酸亞鐵配置成濃度為６００～６５０ｇ／Ｌ的溶液，升溫至７０～８５℃，用氫氧化鈉溶液將硫酸亞鐵溶液的ｐＨ提高到４～６，加入硫化亞鐵粉末，在７０～８５℃下反應１～３ｈ；將反應結束后的溶液降溫至４０～４５℃，加入絮凝劑后進行過濾，得到濾渣和硫酸亞鐵濾液；對濾液進行酸化處理，得到ｐＨ為１～２．５的混合液；強力攪拌條件下加入氧化劑，４０～７０℃反應１～３ｈ，得到聚合硫酸鐵。該方法工藝簡單，所制備的聚合硫酸鐵混凝劑的混凝效果好，濁度去除率可達９６．５％；同時，該方法可有效處理鈦白粉生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，實現(xiàn)雙贏。

常州清流環(huán)?？萍加邢薰卷n曉剛等開發(fā)出一種聚合硫酸鐵制備方法。酸性亞鐵溶液在催化劑、輔助催化劑和氧化劑作用下制得聚合硫酸鐵，所述輔助催化劑為尿素。該方法以酸洗廢液為原料，實現(xiàn)了廢棄物資源化利用，尿素氧化生成二氧化碳和氮氣能夠達到無殘留、無排放的目的，符合綠色環(huán)保要求，且使用尿素為助催化劑可大大提高生產(chǎn)效率。

深圳市長隆科技有限公司李楊等采用七水硫酸亞鐵、氯酸鈉和濃硫酸等進行反應制得聚合硫酸鐵液體，然后通過加入黏度為２００～１００００Ｐａ·ｓ聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺和白水泥后進行陳置固化，得到聚合硫酸鐵固體。與現(xiàn)有固體聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝相比，該方法不需要干燥和加熱設備，可節(jié)約１／３的生產(chǎn)成本；所得到產(chǎn)品的礬花更大、沉降快；所得產(chǎn)品具有脫色效果好、總磷和ＣＯＤ去除率高、對水體ｐＨ影響小等特點。

蘭州理工大學白銀新材料研究院贠宏飛等開發(fā)出一種固體聚合硫酸鐵制備方法。將工業(yè)七水硫酸亞鐵加入反應釜中，開啟攪拌后以噴淋方式加入質(zhì)量濃度為９３％的濃硫酸；于９０～１００℃加熱除去七水硫酸亞鐵中的部分結合水；１～１．５ｈ后加入清潔氧化劑，于５０～１００℃反應０．５～３ｈ，直至二價鐵完全氧化，得到紅褐色液體；將紅褐色液體全部移至陳化室，靜置０．５～１ｄ后得到沉淀物，該沉淀物經(jīng)干燥、粉碎至１２０目即得固體聚合硫酸鐵粉末。該方法生產(chǎn)成本低廉、操作流程簡單、生產(chǎn)效率高。所得產(chǎn)品溶解度高，溶解速率快，不僅能進化污水，也能凈化飲用水。

常州清流環(huán)保科技有限公司韓曉剛等開發(fā)出一種固體聚合硫酸鐵生產(chǎn)方法。將硫酸亞鐵脫除水分后與高錳酸鉀混合，然后進回轉(zhuǎn)窯中焙燒，得到硫酸鐵氧粉，再將硫酸鐵氧粉與硫酸溶液拌勻，并加入膨化劑，熟化后即得到固體聚合硫酸鐵成品。該方法直接采用焙燒方法將硫酸亞鐵中的二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵，且高錳酸鉀在焙燒溫度下分解產(chǎn)生氧氣，不僅能夠直接氧化硫酸亞鐵中的二價鐵，而且使得硫酸亞鐵物料蓬松，有利于外界空氣進入物料內(nèi)部，提高氧化速率，也避免了使用硝酸、雙氧水進行氧化而造成的氮氧化物排放；另外，高錳酸鉀分解產(chǎn)生的二氧化錳即可作為強氧化劑，又可在硫酸鐵氧粉與硫酸溶液反應過程中作為催化劑，促進二價鐵充分氧化及硫酸鐵的聚合。

藍保（廈門）水處理科技有限公司陳嘉賓等開發(fā)出一種高效高濃聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝。在不經(jīng)過催化氧化過程和不增加大量工藝設備的情況下，利用鋼材酸洗副產(chǎn)的氧化鐵紅和工業(yè)廢硫酸反應，通過負壓增效濃縮工藝生產(chǎn)高效高濃的液體聚合硫酸鐵，以達到資源化利用，替代固體產(chǎn)品。該制備方法簡單實用，易操作，制得的高效高濃液體聚合硫酸鐵與固體產(chǎn)品凈水效果接近１∶１，設備投入低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。利用副產(chǎn)的氧化鐵紅和工業(yè)廢硫酸，避免催化氧化過程帶來的其他問題，降低了生產(chǎn)成本。

在生產(chǎn)技術上，聚合硫酸鐵今后的發(fā)展方向是進一步開發(fā)新技術，降低生產(chǎn)成本，擴大生產(chǎn)原料來源，盡快將現(xiàn)有研究成果產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，變廢為寶，減輕對環(huán)境的影響。加快固體聚合硫酸鐵技術的研究開發(fā)，以便提高運輸效率和安全性能。