硫酸亚铁生产聚合硫酸铁方法

聚合硫酸铁(PFS)是一种碱性高价铁的无机高分子化合物，其分子中具有多核络合离子的结构，可与水以任意比例快速混合。该溶液含有各种形式的铁复合离子。能迅速起到电中和和吸附架桥的作用。聚离子絮凝剂因其絮体形成快、颗粒大、沉降速度快、适用的酸碱度范围广、对化学需氧量、生化需氧量、色度和浊度的去除率高、除臭效果好等优点，在世界范围内得到了迅速发展。

制备过程:

将硫酸亚铁溶解于水中，调整溶液中SO2-4含量，使[SO2-4]/[Fet]<1.5，控制适宜的温度在不断搅拌下加入H2O2氧化剂，此时反应激烈，溶液颜色转变为红棕色，并放出热量；随着反应的进行，溶液颜色逐步加深，随时检测溶液中亚铁离子含量，待亚铁离子含量小于0.2%，说明反应已达到要求，测全铁含量、亚铁离子含量、粘度、盐基度、pH值和密度。

影响聚合硫酸铁质量指标的主要因素：

(1)、[SO2-4]/[Fet]的比值。为了获得聚合硫酸铁，必须使[SO2-4]/[Fet]<1.5，氧化反应生成的三价铁离子才能部分水解形成碱式盐，进而聚合形成PFS，该比值太高或太低都不利于PFS的生成。经过反复实验比较，[SO2-4]/[Fet]的比值在1.20～1.45之间较为合适。

(2)、氧化剂用量。氧化剂用量对产品质量指标有很大的影响。当氧化剂加入量不足时，二价铁离子不能完全被氧化为三价铁离子，此时溶液中仍然含有较多的二价铁离子；加入量过多时，固然可以保证氧化完全，但引起氧化剂不必要的浪费。我们认为氧化剂用量为化学计量数的150%～200%较为合理。

(3)、反应温度。聚铁的制备是由氧化、水解、聚合3个步骤所组成，其中氧化反应速度较慢，控制着整个聚合反应过程。温度高低对氧化反应速度有很大的影响，为了提高反应速率，必须提高该反应的温度。但是温度过高，一方面会引起氧化剂部分分解，为了保证氧化反应的进行，势必要增加氧化剂的投加量。另一方面温度高也要增加一些设施的投入，使得成本费用增加。实际上当温度在30～70℃之间即可完成整个反应过程。

(4)、氧化剂加入速度。为了保证氧化反应的进行，必须控制氧化剂加入的速度，使得在搅拌下物料之间充分接触反应。但若加入速度过慢，反应所需时间过长，对工业生产是不利的。若加入速度过快，氧化剂有可能来不及与物料充分接触反应就被分解。因此本实验控制氧化剂加入速度为1.0～1.5mL/min-1，反应时间2h。

(5)、溶液的pH值。体系pH值不同，三价铁离子的水解速度和较终水解产物也不同。从下图可以看出要获得高价多核铁络离子，溶液的pH值应控制得低一些，而且PFS产品的盐基度也与溶液的pH值有密切的关系。为了获得具有较好絮凝能力和稳定性的PFS，产品必须具备一定盐基度，溶液的pH值较好在0.5～1.5之间。