高铁酸盐的制备及其在水处理中的应用

分析高铁酸盐的制备、性质及在水处理中的运用发表时间：2017-11-09T11:51:52.840Z 来源：《基层建设》2017年第23期作者：程熠晴张立[导读] 摘要：高铁酸盐是一种具有一定的氧化杀菌功效的水处理药剂，可广泛用于水和废水的处理，将水达到可使用的标准。

天津壹鸣环境科技股份有限公司天津 300384 摘要：高铁酸盐是一种具有一定的氧化杀菌功效的水处理药剂，可广泛用于水和废水的处理，将水达到可使用的标准。

本文论述了高铁酸盐的制备方法，分析了通过对高铁酸盐用于水处理时发挥的化学性质及其应用现状，对于高铁酸盐在水处理行业的应用和推广奠定良好的基础，具有重要的意义。

关键词：高铁酸盐；化学性质；水处理；制备方法引言高铁酸盐具有强氧化性，它可以杀死大量的微生物，比普通杀菌药剂效果好，不会产生二次污染，且不会形产生对人体有害的物质，现阶段，我国很多的地方都采用高铁酸盐对水进行处理，因为这种药剂使用过程比较便捷，容易购买，需要配备的材料较少，节省了处理水的成本，让水二次使用，所以，这种药剂已经被广泛应用到了各个领域当中。

一、制备高铁酸盐的方法高铁酸盐制备的过程比较简单，其制备方式也有很多中，现阶段我国主要的制备方式一共有三种，第一种是电解法，对其使用原理进行分析，推算出其电解的化学方程式，然后根据化学方程式准备材料器具，进行制备；第二种制备方式是氧化法，运用次氯酸盐进行氧化；最后一种制备方式时熔融法，通过高温的作用，结合相关的化学药品进行高铁酸盐的制备。

1.熔融制备法这种制备方式相对来说比较简单，主要的制备理念就是对其进行温度的控制，通过高温的作用力，形成高铁酸盐。

但是这种制备方式危险性比较大，如果操作不当很容易发生危险。

在制备时，要将温度控制在360摄氏度左右，上下不超过10摄氏度。

并让其在碱性的环境中进行高温作业。

整个化学制备理念是，FeSO4或者Fe2O3结合Na2O2在高温的作用下，形成高铁酸盐。

高铁酸盐在工业废水中的应用1高铁酸盐用于有机污染物的降解高铁酸盐和被还原生成的铁的中间氧化态都有极强的氧化性。

此外,高铁酸盐能够将水分子分解成具有强氧化性的原子氧,可以氧化有机污染物,并可能将有机物最终分解为二氧化碳。

同时,还原产物Fe(OH)3具有混凝、吸附性能,也有助于有机污染物的去除。

高铁酸钾可将羟胺、N-甲基羟胺、N-苯胲、邻甲基羟胺分别快速氧化成氮氧化物、亚硝基甲烷、亚硝基苯、甲醇和氮气;还可将硫代硫酸盐、苯亚磺酸盐、蛋氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、二甲亚砜分别快速氧化成亚硫酸盐、苯磺酸盐和对应的砜。

高铁酸钾去除有机污染物的效能主要取决于高铁酸钾与有机物的比例,过量的高铁酸钾对去除有机污染物是有利的。

研究结果表明高铁酸钾与有机物的质量配比在3∶1~5∶1之间,pH<8条件下高铁酸钾降解苯、氯苯、烯丙苯、苯酚的百分率分别为18%~47%、23%~47%、85%~100%、32%~55%。

高铁酸钾与有机物固定物质的量比为5∶1,pH在8~9条件下高铁酸钾与不同有机物污染物速率常数和半衰期(有机物消耗一半所需要的时间)。

2高铁酸盐用于无机污染物的氧化高铁酸盐具有极强的氧化能力,可以将无机污染物氧化成无害的物质,同时高铁酸盐分解的产物Fe(OH)3具有良好的混凝、吸附共沉淀功能,可将有害离子沉降从体系中除去。

高铁酸钾对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Cr3+等重金属离子具有较强的去除作用。

质量浓度分别为31.9、104、56.2、27.5 mg/L的Cu2+、Pb2+、Cd2+、Cr3+的废水中,加入适量的高铁酸钾其去除率分别为98.0%、98.9%、98.6%、94.5% [15]。

Y.Lee,在一定的条件下高铁酸盐去除As(Ⅲ)的效能主要取决于高铁酸钾与有机物的比例和反应时间,Fe(VI)与As(Ⅲ)的比例为3∶2时,高铁酸盐可以将As(Ⅲ)氧化成As(V),进而沉淀去除。

河水的除砷实验表明用2.0 mg/L Fe(Ⅵ),可将水中砷的质量浓度由原来的517 g/L降到50 g/L。

高铁酸盐去除废水中重金属及其他污染物的研究进展北极星水处理网来源:工业水处理作者:何世鼎，等 2019/10/21 9:14:54重金属的污染严重威胁着水生态环境和人类健康，需要研发更加高效、绿色的水处理药剂。

高铁酸钾作为新一代的水处理药剂，以其独特的氧化和混凝效果已经得到了众多研究者的深入研究。

文章综述了高铁酸盐的制备方法、高铁酸钾在水处理中对重金属的去除研究以及在处理其他污染物方面的应用。

重金属属于对人体危害较大的一类污染物，其毒性大小根据其形态不同而不同，部分重金属毒性较大，在水体中很难去除，而且容易聚集。

目前，重金属的处理方法主要有化学吸附法、沉淀法、膜法、生物法以及材料法等。

高铁酸盐作为一种环保型绿色，具有很强的氧化能力，氧化还原电位甚至高于臭氧等一些强氧化剂。

高铁酸盐经反应后生成的Fe3+具有很好的吸附性，可以通过更深层次的强化吸附去除水体中污染物。

本研究对高铁酸盐的实际应用现状进行综述。

1、高铁酸盐的制备方法01 湿式氧化法湿式氧化法是在高浓度NaOH条件下利用次氯酸盐氧化铁盐生成高铁酸钠，由于高铁酸钠具有较高的溶解度，向溶液中加入KOH，可以析出高铁酸钾晶体。

该方法虽然制备的高铁酸钾纯度高，但是制备工艺过程相对复杂，而且产率较低。

02 电解法电解法即电化学氧化法，此法以铁单质或铁化合物为电极，在一定浓度NaOH溶液中，利用电氧化制得高铁酸盐，温度对其氧化效率有一定的影响，若温度发生变化，高铁酸盐的分解速率也会产生相应的改变。

为解决这个问题，有研究者采用Pt或掺杂B的材料做阳极，以熔融态碱做相应的电解质，降低了制备过程中温度的影响。

03 高温氧化法高温氧化法又称干式氧化法，该法是将铁氧化物和硝酸钾进行混合，然后加热到1100 ℃煅烧制得高铁酸钾，但是此法得到的高铁酸钾纯度很低，产物中铁的价态也不唯一，且易吸收水分，因此不太适用于制备纯度很高的高铁酸盐。

2、高铁酸盐应用于单一重金属的去除01 高铁酸盐对铅的去除研究铅是一种具有毒性的元素，生物体内若含铅较高，就会造成铅中毒。

ECOLOGY区域治理高铁酸盐：在水中具有多种功能的绿色氧化剂*沈阳航空航天大学能源与环境学院 田禹，于航摘要：工业化和城市化的快速发展使我国经济实力迅猛提升，但是随之也出现了许多问题，环境问题就是其中最为严重的一个，各种污染物被排放到环境中，对人类的健康造成了很大的威胁[1]。

高铁酸盐作为一种具有氧化、消毒和吸附混凝等多功能的绿色水处理剂，在环境修复中具有广阔应用前景。

本文主要介绍了高铁酸盐的水处理技术研究进展，以及高铁酸盐的氧化新兴有机污染物的优势，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：高铁酸盐；多功能；研究方向中图分类号：V312+.2 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）39-0126-0001目前，氧化法是解决污染的主要方法。

高铁酸盐作为一种新兴的氧化剂，同时具备氧化、吸附、混凝、消毒以及提高污泥脱水率等多种功能，既可以用于预氧化阶段，又可以用于混凝处理阶段，同时还能够去除水体中存在的天然有机物（NOM）以及无机物[2]。

高铁酸盐包括Fe(VI)、Fe(V)、Fe(IV)，Fe(VI)高铁酸盐极易溶于水，在水中一旦获得电子，就会被还原成中等价态而且更具活性的Fe(Ⅴ)和Fe(Ⅳ)的高铁酸盐物种，并最终形成Fe(Ⅲ)物种。

水溶液中的Fe(Ⅲ)主要以(FeOH)3形态存在，是一种絮凝剂，不但可以吸附有机污染物絮凝沉积从而增加有机污染物的去除效果，还可以吸附水体中的微生物、胶体颗粒和重金属，以达到净水效果[3]。

Fe(VI)对水源的处理已经显示出超过99.9％的总大肠杆菌的灭活率，结果表明，Fe(VI)可以在较宽pH范围内以低剂量或在短接触时间内就可导致大肠杆菌DNA聚合酶的氧化，进而产生不可逆的灭活性[3]。

高铁酸盐与臭氧不同，高铁酸盐不与溴离子反应，不易形成致癌的溴酸根离子[4]。

斑马鱼胚胎死亡试验表明，高铁酸盐的氧化产物并不会对水体造成二次污染。

高铁酸盐可以快速杀灭大肠杆菌，并可以有效破坏污泥结构，提高污泥脱水性能[5]。

高铁酸盐的制备、稳定性及应用研究进展*何前国,李景印,段立谦,李玉佩,李昌家(河北科技大学理学院,石家庄050018)摘要 高铁酸盐具有很强的氧化性和环境友好特性,在废水处理、有机物的选择性氧化和化学电源等方面具有重要的应用价值。

评述了高铁酸盐的3种制备方法、添加剂对其稳定性的影响以及作为多功能水处理剂、选择性氧化剂和绿色环保电池电极材料等方面的应用研究进展,并提出了今后研究的主要方向。

关键词 高铁酸盐 超铁电池 选择性氧化剂 水处理剂Research Progress of Preparation,Stability and Application for Ferrate SaltHE Q iang uo,LI Jingyin,DUA N Liqian,LI Yupei,LI Changjia(Colleg e o f Sciences,H ebei U niversity o f Science and T echno lo gy ,Shijiazhuang 050018)Abstract T he fer rate salt has stro ng ox idat ion and unique env iro nment friendly characterist ic.It has the impo r -tant applicat ion v alues in wastew ater treatment,selective ox idant of or ganic matter and chemical pow er and so on.T he ferr ate three pr epar atio n sy nthetic method,additiv es o n the stability o f ferr ate salt as well as its applicatio n research prog ress in as mult-i funct ional w ater t reatment agent,selective ox idants and g reen battery electro de materials are nar -rated,and the future research directio ns ar e pr oposed.Key words fer rate salt ,super -iro n batter y,select ive ox idant,w ater tr eatment reagent*河北科技大学科研基金资助项目(XL 200908)何前国:男,1985年生,硕士研究生,主要从事超级电容器电极材料研究 E -mail:heqiang uo @ 李景印:通讯作者,教授,研究方向为能源材料化学1702年,德国化学和物理学家Georg S tahl 首次发现了高铁酸钾。

高铁酸盐的微型制备与应用作者：赵钧若陈凯朱媛来源：《化学教学》2009年第07期摘要:以微型化学实验呈现高铁酸盐的制备及其用于污水处理,探讨化学新课程需要的微型实验新体系。

关键词:微型化学实验;高铁酸盐;污水处理;技术教育文章编号:1005-6629(2009)07-0017-02中图分类号:G633.8文献标识码:C宋心琦教授曾在“关于发展和推广微型化学实验的一点看法”[1]一文中指出了推广微型化学实验的关键,他认为微型化学实验设计应该结合学科特点,发挥其教育功能;还认为实验研究者应该发掘和设计一些更能发挥微型化学实验优势的化学实验体系, 为开展探究性学习、特别是实验探究提供条件,而不只是单纯地关注微型仪器的设计与改造。

为此,我们认为,利用微型化学实验对中学生陌生的化工生产、环保工程进行模拟、解释,达到知识与技能的目标;从中探究、反思,达到过程与方法的目标;了解化学反应与生活、社会的联系,达到情感态度与价值观的目标。

为此,我们结合文献设计了如下实验及问题。

1 选题背景1.1工业生产背景高铁酸盐是一种性能优异的强氧化剂,杀菌效果比氯氧化剂更好,在净水和污水处理方面表现出优异作用,其还原产物为三价铁可以作为净水剂,且不存在二次污染;即使过量后分解,其产物为氧气,对环境没有污染。

文献报道制备高铁酸盐的方法主要包括干法、电解法和湿法(又名次氯酸盐氧化法)[2][3][4]。

1.2新课程模块教学需要笔者根据化工文献设计的这个实验将高铁酸盐的制备与应用以微型化学实验形式呈现,融合了工业制备、环保措施及原理分析等内容,适合多模块教学采用(详见图1)。

2高铁酸盐的微型制备2.1电解法制备高铁酸盐[实验仪器及药品]仪器:U型管(微型实验仪器),铜电极(铜丝),铁电极(铁丝),导线两根,9V电池,滤纸,温水浴;药品:2 mol·L-1 NaOH溶液,14 mol·L-1 NaOH溶液。

[实验步骤及现象]用滤纸做成的小球塞入U型管中部,向U型管左端注入2 mol·L-1 NaOH溶液,右端注入14 mol·L-1 NaOH溶液,再将U型管浸入约为40 ℃的温水浴中。

收稿日期:2007210211作者简介:柳建(1970～)男,1998年毕业于上海同济大学“环境工程”专业,现在淮北矿业集团公司朔里煤矿生产技术科工程师、副科长。

高铁酸盐在水处理中的作用与应用效果浅析柳　建　黄靖博(淮北矿业集团公司朔里煤矿　安徽淮北　235054)摘　要:　文章浅析高铁酸盐作为水处理剂在水处理中的作用、制备方法和应用前景。

关键词:　高铁酸盐;水处理剂;作用与效果中图分类号:　T B495 文献标识码:　B 文章编号:　100527676(2007)0420034202Abstract:　This paper briefly analyzed the functi on 、p reparati on methods 、app licati on p r os pect of Ferrate as water treat m ent a 2gent .Key words:　Ferrate;water treat m ent agent;effect1　引言在一般的水处理工艺过程中,都存在絮凝和氧化/消毒两个工序。

为什么要这样设计呢?实际上是为了能有效消除水中的杂质和病菌而设定的工艺程序。

具体讲,絮凝主要是使水中的胶体杂质不稳定后先形成小的颗粒,然后再形成比较大的团聚。

这些絮凝团可以吸收溶解在水中的有机物,最后通过沉淀和过滤将这些凝聚的杂质去除。

消毒则是将水中的病菌或病毒杀死,也可以减少或去除在水处理过程中所使用的去味剂。

在水处理过程中,使用的絮凝剂和氧化消毒剂种类繁多。

常见的絮凝剂有硫酸铁、硫酸铝、氧化铁等;消毒剂有氯气、次氯酸钠、臭氧等。

随着水污染的加重和供排水标准的提高,人们自然要寻求高品质的水处理剂,一方面能提高水处理质量,另一方面也能降低水处理成本。

理想的水处理剂应该能够杀死水中的微生物、部分降解和氧化水中的有机或无机杂质、消除水中的胶体或悬浮粒子以及水中所含有的重金属离子。