概述[1][2]
聚合硫酸鐵固體產(chǎn)品為淡黃色無(wú)定型的樹(shù)脂狀物。液體產(chǎn)品為紅褐色或深紅褐色的粘稠液。以鐵屑、鐵礦粉或鐵礦熔渣粉或以鈦白粉生產(chǎn)的副產(chǎn)物或鋼鐵硫酸酸洗廢液中的硫酸亞鐵為原料，經(jīng)氧化聚合反應(yīng)而得。聚合硫酸鐵中存在有 [Fe2(OH)4]2+、 [Fe(H2O)6]3+和[Fe8(OH)20]4+等高價(jià)和多核絡(luò)離子，因此，具有快速混溶、中和電荷、水解架橋、混凝沉淀等作用，廣泛用于原水、飲用水、自來(lái)水、工業(yè)用水、工業(yè)廢水及城市污水的處理。
制備[2]
聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法多種多樣，但都包括了氧化、水解和聚合等過(guò)程。若按氧化方式的不同來(lái)劃分，聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法主要可分為二大類(lèi)：（1）直接氧化法，即采用強(qiáng)氧化劑（如H2O2、NaClO、KClO3和MnO2等）直接將亞鐵離子氧化為鐵離子，再經(jīng)水解和聚合而得到聚合硫酸鐵;（2）催化氧化法，即在催化劑的作用下，利用空氣或氧氣將亞鐵離子氧化為鐵離子，同樣經(jīng)水解和聚合而得到聚合硫酸鐵。直接氧化法因?yàn)檠趸瘎┫牧亢艽螅杀具^(guò)高，加之由氧化劑而引進(jìn)的殘留物的分離費(fèi)用較大，不分離又將影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以難以工業(yè)化生產(chǎn)。
目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)液體聚合硫酸鐵普遍采用催化氧化法，主要選用亞硝酸鈉、硝酸或硝酸鹽作為催化劑。例如日本特許公開(kāi)昭51-17516公開(kāi)了一種聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法，是以硫酸亞鐵為原料，在一定溫度、壓力下，以亞硝酸鈉為催化劑，用空氣進(jìn)行氧化，經(jīng)水解和聚合得到液體聚合硫酸鐵。公開(kāi)號(hào)為CN1040505A（1990年）的中國(guó)專(zhuān)利，申請(qǐng)公開(kāi)的方法是以亞硝酸鈉為催化劑，硫酸亞鐵用空氣氧化后與硫酸反應(yīng)即制得了液體聚合硫酸鐵。公開(kāi)號(hào)為CN1053322A（1991年）的中國(guó)專(zhuān)利，申請(qǐng)公開(kāi)的方法是以硝酸為催化劑和氧化劑，硫酸亞鐵在硫酸存在的條件下經(jīng)氧化、水解和聚合后制得了液體聚合硫酸鐵。
CN94118535.4提供一種新工藝：在常溫常壓下，將900公斤工業(yè)硫酸亞鐵、129.2公斤硫酸、45.8公斤亞硝酸鈉及1253.4公斤水依次加入3M3反應(yīng)釜中，總硫酸根與總鐵的摩爾比為1.2224，初始?xì)潆x子濃度為1.9274M。啟動(dòng)攪拌機(jī)，使各組分迅速混和均勻;然后緩緩旋開(kāi)氧氣閥，將氧氣流量調(diào)節(jié)在5.4M3/h，并開(kāi)始加熱;控制反應(yīng)溫度在110-125℃范圍內(nèi)，并通過(guò)調(diào)節(jié)放氣閥將系統(tǒng)壓力控制在1.2-4.0atm之間，系統(tǒng)壓力經(jīng)歷升高、降低、再升高、再降低，如此三次循環(huán);反應(yīng)在62分鐘內(nèi)結(jié)束，即可制得一種均質(zhì)、棕紅色粘稠狀、性能穩(wěn)定、鹽基度為20.68%、總鐵含量為245.2g/l的聚合硫酸鐵原液，檢測(cè)不出亞鐵離子。這些原液經(jīng)加入690公斤水稀釋后即制得2.04M3鹽基度為20.68%、總鐵含量為162g/l的液體聚合硫酸鐵產(chǎn)品;原液經(jīng)噴霧干燥即可制得約1090公斤固體聚合硫酸鐵。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）本發(fā)明提供的生產(chǎn)新工藝，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率，降低了生產(chǎn)成本。
（2）本發(fā)明提供的生產(chǎn)新工藝，使反應(yīng)過(guò)程對(duì)酸度的依賴(lài)性大為降低，從而顯著地提高了產(chǎn)品的鹽基度，大大地改善了產(chǎn)品的絮凝效果。
（3）本發(fā)明提供的生產(chǎn)新工藝，減少了催化劑及氧化劑的用量，基本消除了反應(yīng)過(guò)程中放出氮的氧化物，減少了環(huán)境污染。
（4）本發(fā)明提供的生產(chǎn)新工藝，用以生產(chǎn)固體聚合硫酸鐵，能顯著地提高產(chǎn)品的鹽基度，大幅度降低能量消耗，從而大大地降低了生產(chǎn)成本。
應(yīng)用[3]
一種利用高純度固體聚合硫酸鐵進(jìn)行水處理的方法， 其步驟為：
步驟一，選用純度為含鐵量在23%以上的高純度固體聚合硫酸鐵作為水處理的凈化劑。
步驟二，對(duì)固體聚合硫酸鐵的投加設(shè)備和工具進(jìn)行改變，將原來(lái)適合于液體的投加設(shè)備和工具，改變成適合于固體的投加設(shè)備和工具。
步驟三，把固體聚合硫酸鐵直接均勻地撒向所要處理的水面，事先無(wú)需將固體聚合硫酸鐵投入溶礬池，注入自來(lái)水?dāng)嚢枋怪狻?/p>
步驟四，對(duì)于已投放了固體聚合硫酸鐵將要處理的水，無(wú)需攪動(dòng)，固體聚合硫酸鐵在溶解時(shí)，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)能與所處理的水充分接觸。
步驟五，靜置2-3天后，水處理完成。
本發(fā)明的有益效果。
（1）本發(fā)明可以殺死水中紅線(xiàn)蟲(chóng)及一些微生物，通過(guò)固體聚合硫酸鐵與所要處理的水相結(jié)合后發(fā)熱的功效，殺死水中紅線(xiàn)蟲(chóng)及一些微生物。
（2）投加的固體聚合硫酸鐵用量小，水處理效果好。
（3）投加固體聚合硫酸鐵的方法簡(jiǎn)單、均勻，無(wú)需在做前期的溶解工作和投入后的攪動(dòng)工作。
（4）投藥設(shè)備簡(jiǎn)單，省人省力省功。
（5）絮凝快，礬花時(shí)間長(zhǎng)，凝聚功能強(qiáng)。
主要參考資料
[1] 精細(xì)化工辭典
[2] CN94118535.4聚合硫酸鐵的生產(chǎn)新工藝
[3] CN201310387083.X 一種利用固體聚合硫酸鐵進(jìn)行水處理的方法