聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法法和催化氧化法。
大多数PFS的制备采用直接氧化法,此法工艺路线较简单,用于工业生产可以减少设备投资和生产环节,降低设备成本,但这种生产工艺依赖于氧化剂,如:H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。
催化氧化法一般是选用一种催化剂,利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。
聚合硫酸铁在工业生产中多采用催化氧化法。
即以硫酸亚铁及硫酸为原料,借助催化剂(NaNO2)的作用,利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价铁离子。
然后用氢氧化钠中和,调整碱化度进行水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。
聚合硫酸铝液体,将稀硫酸浓度约3%加入到硫酸亚铁中,再加入亚硝酸钠与硫酸亚铁之比约3:100,通入空气或者氧气进行氧化,经水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。
聚合硫酸铁固体产品的制造方法: 利用液体亚铁为原料,制胜空气作氧化剂,经过低温脱水、粉碎、高温氧化、欣欣然冷却、调聚、固化、陈化、粉碎到成品完成。
水处理中非常好用的铁盐混凝剂当属聚合硫酸铁,它不仅具有理想的混凝除浊效果,同时脱色除磷效果也是非常好的,广泛应用于电厂污水处理,电镀废水,印染废水,焦化废水等方面,如何正确使用聚合硫酸铁呢? 聚合硫酸铁作为污废水处理的主导铁盐产品,其在城市污水脱除氨氮、总磷、臭味等方面的优势是铝盐混凝剂无法比拟的,其生产成本相对较低,且生产过程中没有如废渣、废气、废水等问题,在近几年的市场增长率持续上升。
为了进一步规范混凝剂市场、提高生产效率和产品质量,在原料选择、工艺参数、检测指标等多个方面将会提出更高标准。
参考用量 废水性质(mg/L) 参考用量(mg/L) 废水性质(mg/L) 参考用量(mg/L) 生活工业用水 10~50 洗毛废水 125~300 城镇生活用水 10~50 油田钻井废水 100~300 电镀废水 40~120 化工废水 80~200 制革废水 150~500 电厂废水 30~100 印染染料废水 125~300 食品业废水 50~130 污泥脱水 1000~5000 冶金选矿废水 30~100 钢铁工业废水 30~100 造纸废水 150~500 洗煤厂污水 200~1000 乳化油废水 50~120以下是制备聚合硫酸铁的具体操作方法: (1)双氧水氧化法:双氧水(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁:2FeSO4 + H2O2+ (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+ (2-n)H2O制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合,当温度升高到30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。
H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。
利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高等特点。
但反应过程中, 有H2O2在分解时形成O2气放出在无催化剂时,起不到氧化作用。
要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度制备工艺为间歇式操作,影响生产效率。
H2O2成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。
(2)(钠)氧化法:是广泛应用于和火柴工业的强氧化剂,同样可以将亚铁氧化成三价铁:6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→ 3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中,在常温或稍微高温度下,搅拌中加入。
检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。
该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应,无空气污染。
产品中含有氯酸盐,可兼作混凝与杀菌剂。
但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。
同时,由于价格昂贵,产品成本高。
(3)次氯酸钠氧化法:次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2生产的仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。
但会有少量以气体形式逸出而浪费掉,不能充分利用。
同时也会造成环境污染,曾加后处理工序。
次氯酸钠是碱性氧化剂,制备聚合硫酸铁时,为了降低pH值, H2SO4的用量较高。
用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差,不宜长期保存。
(4)硝酸氧化法:硝酸为中强氧化剂,与亚铁反应如下:FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2反应生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化。
该法是以工业硫酸亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业氧化。
FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的20%,于0.1~0.2MPa下,搅拌中通入充足的空气或氧气,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。
反映周期控制在30~60min以内。
用HNO3氧化时,成本比较低,反应周期短。
所得产品浓度高,易于制成固体产品。
联系我时,请说是在便民搜混凝剂栏目看到的,谢谢!