聚合硫酸铁的生产原理

聚合硫酸铁的生产原理

制备聚合硫酸铁的含铁原料广泛，制备方法多样。废硫酸和铁屑可以作为生产原料。以硫酸亚铁为原料的聚合硫酸铁不含重金属离子，可用于饮用水处理。其反应方程式如下：

    氧化6FeSO4+KClO3+3H2SO4—→3Fe2(SO4)3+KCl+3H2O

    水解Fe2(SO4)3+nH2O—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+n/2H2SO4

    聚合mFe2(OH)n(SO4)3-n/2—→[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m

聚合硫酸铁的性能取决于总铁含量和盐基度，尤其是盐基度。盐基度越高，聚合度越高，混凝性能越好。制备过程中加入硫酸有利于氧化反应，可以完全转化Fe2。溶液中SO42-和HSO4-形成的缓冲体系可以保持溶液的pH值相对稳定，SO42-向HSO4-的转化也可以促进Fe3的水解。硫酸的用量对产品的盐基度和总铁含量有很大影响。随着硫酸用量的增加，Fe2(SO4)3的生成速率增加，有利于单体Fe2(OH)n(SO4)3-n/2的生成，提高聚合速率。与铁结合的羟基数量增加，碱性也增加。但当硫酸用量增加到一定程度时，也会抑制水解反应，不利于聚合反应，甚至导致聚合硫酸铁分解，盐基度降低。氧化反应是一个不可逆的过程，反应速度快，而水解和聚合是可逆的过程。氧化剂用量少时，Fe2(SO4)3用量少，不利于单体生成Fe2(OH)n(SO4)3-n/2，因此盐基度小。