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      聚合硫酸鐵的生產工藝研究進展

      發布時間:2021年8月15日    

      聚合硫酸鐵的生產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工藝的研究進展。

      河南愛爾??嘶瘜W股份有限公司許志遠等開發出一種利用鈦白粉副產品亞鐵母液制備聚合硫酸鐵的方法。將鈦白粉生產副產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過程中的副產物,實現雙贏。

      常州清流環??萍加邢薰卷n曉剛等開發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,符合綠色環保要求,且使用尿素為助催化劑可大大提高生產效率。

      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。與現有固體聚合硫酸鐵生產工藝相比,該方法不需要干燥和加熱設備,可節約1/3的生產成本;所得到產品的礬花更大、沉降快;所得產品具有脫色效果好、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出一種固體聚合硫酸鐵制備方法。將工業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,該沉淀物經干燥、粉碎至120目即得固體聚合硫酸鐵粉末。該方法生產成本低廉、操作流程簡單、生產效率高。所得產品溶解度高,溶解速率快,不僅能進化污水,也能凈化飲用水。

      常州清流環??萍加邢薰卷n曉剛等開發出一種固體聚合硫酸鐵生產方法。將硫酸亞鐵脫除水分后與高錳酸鉀混合,然后進回轉窯中焙燒,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化為三價鐵,且高錳酸鉀在焙燒溫度下分解產生氧氣,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出一種高效高濃聚合硫酸鐵生產工藝。在不經過催化氧化過程和不增加大量工藝設備的情況下,利用鋼材酸洗副產的氧化鐵紅和工業廢硫酸反應,通過負壓增效濃縮工藝生產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品凈水效果接近1∶1,設備投入低,適合工業化生產。利用副產的氧化鐵紅和工業廢硫酸,避免催化氧化過程帶來的其他問題,降低了生產成本。

      在生產技術上,聚合硫酸鐵今后的發展方向是進一步開發新技術,降低生產成本,擴大生產原料來源,盡快將現有研究成果產業化,實現規模生產,變廢為寶,減輕對環境的影響。加快固體聚合硫酸鐵技術的研究開發,以便提高運輸效率和安全性能。

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