聚合硫酸铝铁的制备及性能研究

聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的合成赵会明1,罗固源2(1.重庆大学化学化工学院,重庆400030;2.重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400030)摘要:提出了一种新型无机高分子絮凝剂聚合硅酸硫酸铝铁(PSAFS),PSAFS保留了铝铁各自均聚物的优点,克服了聚合氯化铝(PAC)处理后水样中残留铝浓度较高和聚合氯化铁(PFC)稳定性较差的一些缺点,因此,近年来引起国内外的普遍关注。

采用水玻璃、硫酸铝和硫酸铁为原料制备聚合硅酸硫酸铝铁,研究了各种因素对该无机高分子絮凝剂絮凝行为的影响,分析了聚硅酸的稳定性、Al/Fe/Si的摩尔比值与絮凝行为的关系,得到了最佳合成条件。

关键词:絮凝剂;聚合硅酸硫酸铝铁;制备方法;絮凝行为;影响因素聚硅酸(PS)作为助凝剂,具有来源广、无毒、成本低和聚合简单的优点,可以加速悬浮物的沉降。

但是聚硅酸的电中和能力很弱,易凝胶,稳定性和储存性较差,须现场配制,在使用上受到一定限制。

据国内外有关文献报道,在聚硅酸中加入金属离子不但能增加其稳定性,还能形成一系列新型聚硅酸絮凝剂,如聚硅酸铝、聚硅酸铁、聚硅酸铝铁等。

我国从20世纪90年代开始对聚硅酸铝铁絮凝剂进行合成与研究,已经把这一课题列为国家“九五”科技攻关项目,在合成方面,主要是将硫酸铝和硫酸铁溶液混合后加入到聚硅酸中,由于铁盐比铝盐更容易与聚硅酸聚合,这样将影响铝盐与聚硅酸的聚合。

笔者采用剧烈搅拌条件下向聚硅酸中分步加入硫酸铝和硫酸铁溶液的方法制备了聚合硅酸硫酸铝铁(PSAFS),并对影响其絮凝行为的因素进行了探讨。

1实验部分1.1主要仪器和药品JJ-1增力电动搅拌器(金坛市新航仪器厂),JJ-4六联电动搅拌器(金坛市中大仪器厂), ZBX-4型浊度计(西师电子产品开发部),pHS-3C型精密酸度计(上海电光器件厂),水玻璃(重庆井口化工厂,浓度为27%)、硫酸铝(成都科龙化工试剂厂,分析纯)、硫酸铁(成都金山化工试剂厂,分析纯)、嘉陵江某排污口水样(澄清后浊度为3.4NTU,pH=6.9)。

聚合硫酸铁制备方法汇总聚合硫酸铁是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%（重量）的水溶液为红棕色透明溶液，具有吸湿性。

聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

制备方法聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法和催化氧化法。

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，但这种生产工艺必须依赖于氧化剂，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。

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，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）氯酸钾(钠)氧化法：氯酸钾是广泛应用于炸药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，搅拌中加入氯酸钾。

无机混凝剂聚合硫酸铁的制备工艺一、引言无机混凝剂聚合硫酸铁是一种常用的水处理剂，具有较好的絮凝效果和低成本优势。

本文将介绍一种常见的制备工艺，以便水处理行业的从业人员了解其制备过程和原理。

二、原料准备制备无机混凝剂聚合硫酸铁的主要原料是硫酸铁、硫酸氢铁和一定比例的助剂。

硫酸铁是一种无色结晶，易溶于水，是制备聚合硫酸铁的关键原料。

硫酸氢铁是一种红色结晶，也是制备聚合硫酸铁的重要原料之一。

助剂的种类和比例会根据具体需求进行调整。

三、制备工艺步骤1. 将一定量的硫酸铁溶解于适量的水中，搅拌均匀，得到硫酸铁溶液。

2. 将一定量的硫酸氢铁溶解于适量的水中，搅拌均匀，得到硫酸氢铁溶液。

3. 将硫酸铁溶液和硫酸氢铁溶液按照一定比例混合，继续搅拌，使两者充分反应。

4. 在混合溶液中逐渐加入助剂，继续搅拌，使助剂与溶液充分混合。

5. 混合溶液经过一定的反应时间后，可以得到无机混凝剂聚合硫酸铁。

四、工艺优化为了获得高质量的无机混凝剂聚合硫酸铁，可以对制备工艺进行优化。

以下是一些常见的工艺优化措施：1. 控制反应温度：适当调整反应温度可以提高反应速率和产物质量。

2. 精确控制原料比例：确保硫酸铁和硫酸氢铁的比例合理，以获得所需的产品性能。

3. 优化助剂配方：通过试验和实践，选择合适的助剂种类和比例，以提高产品的絮凝效果和稳定性。

4. 优化搅拌条件：合理的搅拌条件可以提高反应速率和混合效果，进而提高产品质量。

五、应用范围无机混凝剂聚合硫酸铁广泛应用于水处理行业，可以用于污水处理、工业废水处理、饮用水净化等领域。

它可以有效地去除水中的悬浮物、胶体物质和重金属离子等，提高水质的稳定性和可用性。

六、总结无机混凝剂聚合硫酸铁是一种重要的水处理剂，本文介绍了一种常见的制备工艺。

通过合理选择原料、优化工艺参数和控制质量，可以获得高质量的产品。

希望本文对于水处理行业的从业人员有所帮助，提高他们对无机混凝剂聚合硫酸铁制备工艺的理解和应用水平。

聚合硫酸铝生产工艺聚合硫酸铝是一种常用的混凝剂，广泛应用于水处理、制浆造纸、化学工业等领域。

其生产工艺主要分为原料准备、反应、沉淀、干燥和包装等环节。

首先，原料准备阶段。

该阶段主要是将硫酸和铝土矿作为主要原料，进行现场测试和质检，确保原料的质量和成分符合产品要求。

同时，还需准备一些辅助原料和试剂，如氧化铝、过氧化氢等。

然后，进行反应阶段。

将硫酸和铝土矿按一定的比例加入反应釜中，进行搅拌和加热，使其充分混合和反应。

在反应过程中，会产生大量的热量，需控制温度和反应时间，以确保反应的顺利进行和产率的提高。

同时，也需要适时添加一些催化剂，以促进反应速度和充分利用原料。

接着，进行沉淀阶段。

反应后的混合液会进入沉淀池，因为其密度和溶解度的变化，使得硫酸铝的沉淀物逐渐分离出来。

此时，需要控制沉淀速度和搅拌强度，以获得较大的沉淀颗粒和较好的沉降效果。

在取得合格的沉淀物后，通过离心、过滤等工艺将其分离出来。

然后，进行干燥阶段。

取得的湿沉淀物需要进行干燥处理，以降低水分含量，并得到含水分较低的成品。

一般采用烘箱干燥的方式，通过热风和热辐射，将湿沉淀物中的水分挥发掉。

同时，还需要控制干燥的温度和时间，以避免过度干燥和扭曲产物的物理性质。

最后，进行包装阶段。

将经过干燥处理的硫酸铝成品进行质量检验，并根据规定的规格和包装标准，进行包装。

一般采用塑料袋或编织袋包装，以保护成品的质量和防潮。

以上就是聚合硫酸铝生产工艺的主要环节。

在生产过程中，需要注意原料的选择和质量控制，反应条件的控制和调节，以及产品的质量检验和包装。

只有通过科学的生产工艺和严格的质量控制，才能获得优质的聚合硫酸铝产品。

聚合硫酸铁生产工艺聚合硫酸铁是一种重要的化学药剂，广泛应用于工业生产和环境治理中。

它具有很高的氧化性和絮凝性能，可以用于净化污水、处理废气、除臭和去色等。

聚合硫酸铁的生产工艺通常包括硅酸盐熔炼工艺和湿法钢渣浸出工艺。

其中，硅酸盐熔炼工艺是常用的硫酸铁生产工艺。

硅酸盐熔炼工艺的主要步骤如下：1. 矿石选矿：选用合适的硅酸盐矿石，如铁矾石、铁黄土等作为原料。

首先进行矿石的粉碎和筛分，以确保矿石颗粒的合适大小。

2. 熔炼反应：将经过选矿的矿石与适量的硫酸铜、硫酸和水混合，形成熔融的矿渣。

在高温下，硅酸盐矿石中的铁、硅和硫酸铜发生反应，生成聚合硫酸铁和其他副产物。

反应方程式如下：6Fe2O3 + CuSO4 + 12H2SO4 = 2Fe4(SO4)3 + Cu2O + 12H2O + 2H2SiO33. 分离和提取：熔融的矿渣中包含聚合硫酸铁、铜氧化物和硅酸盐等物质。

通过物理和化学的分离方法，将这些物质从矿渣中分离出来。

4. 结晶和干燥：将聚合硫酸铁溶液冷却并结晶，得到结晶的硫酸铁固体。

随后，将固体经过干燥处理，去除过剩的水分，得到符合要求的聚合硫酸铁产品。

硅酸盐熔炼工艺是一种比较成熟的生产工艺，具有生产效率高、投资成本低的优点。

然而，这种工艺也存在一些问题，如环境污染和资源浪费等。

矿石选矿、矿渣处理以及其它工艺中产生的尾矿和废水都需要进行处理，以减少对环境的影响。

除了硅酸盐熔炼工艺，湿法钢渣浸出工艺也是一种常见的聚合硫酸铁生产工艺。

这种工艺利用钢渣中的铁和硫酸铜反应生成聚合硫酸铁，同时还可以回收利用钢渣资源。

湿法钢渣浸出工艺需要的设备和工序相对复杂，但具有较好的资源利用效果。

综上所述，聚合硫酸铁的生产工艺包括硅酸盐熔炼工艺和湿法钢渣浸出工艺等。

这些工艺能够高效地生产出聚合硫酸铁产品，满足工业生产和环境治理的需要。

然而，在生产过程中需要关注环境保护和资源合理利用的问题，采取相应的措施降低对环境的影响。

絮凝剂聚合硫酸铁的制备与应用贺仁星1,郑雅杰2,龚竹青2(1.广东云浮硫铁矿集团公司科技处,云浮　527343;　2.中南大学冶金科学与工程学院,长沙　410083)摘　要:聚合硫酸铁是一种高效无机高分子絮凝剂,在水处理领域中应用极其广泛。

本文综述了制备聚合硫酸铁的原料与方法及应用概况,对我国聚合硫酸铁的工业生产提出了合理化建议。

关键词:聚合硫酸铁;　制备;　应用;　建议中图分类号:T U991.22 文献标识码:A 文章编号:100326504(2004)增20146204 絮凝剂分为无机絮凝剂[1]、有机絮凝剂[2]、微生物絮凝剂[3],它在给水、污水处理以及工业生产过程的固液分离均起重要作用,我国絮凝剂需求量大,而且随着国家对污染治理力度的加大,絮凝剂将具有巨大的潜在市场。

有机高分子絮凝剂价格昂贵,且残存单体或分解产物可能有毒,目前普遍使用的铝盐絮凝剂存在铝毒及余铝后沉淀、低温除浊能力低等问题[4]。

聚合铁盐絮凝剂(PFS )以其产生的矾花大、絮体密实、沉降快、适用pH 范围广、耗量少、效果好、无毒、价格便宜等优点[5],倍受水处理界的青睐,已成为近年来水处理剂研究中的重点和热点。

本文对国内外聚合硫酸铁的制备技术及应用情况进行了概述,并对我国目前聚合硫酸铁的生产提出了合理化建议。

1　PFS 制备技术概况1.1　PFS 制备方法20世纪70年代日本首先使用NaNO 2作为催化剂,在一定温度和压力下采用空气氧化硫酸亚铁生产PFS 。

根据使用的氧化剂,可将PFS 制备方法大致分为空气氧化法、硝酸氧化法、氯酸盐和双氧水氧化法。

由于空气氧化硫酸亚铁的速度很慢,一般以NaNO 2作为催化剂,催化氧化硫酸亚铁制备PFS [6]。

空气氧化是在气液两相中进行,反应极其缓慢,尽管使用催化剂NaNO 2加快了反应速度。

但是,Fe 2+浓度较高时,其总的反应时间仍长达10多个小时,而且催化剂使用量大、生产效率低、反应过程中排放氮氧化物对环境造成污染。

聚合硫酸铁铁聚合硫酸铁铁，又称为硫酸亚铁聚合物，是一类重要的高分子配合物，其结构由硫酸亚铁离子（FeSO4）和其他有机或无机分子组成。

由于其优异的性能和广泛的应用领域，聚合硫酸铁铁已成为当今化学界研究的热点之一。

一、基本概述聚合硫酸铁铁最早于19世纪由英国化学家W.Booth发现，并在20世纪被广泛研究和应用。

其结构类似于淀粉质，是一类轻质易溶于水的高分子聚合物。

聚合硫酸铁铁具有很强的还原性和氧化性，可作为催化剂、电解液和防腐剂等。

二、合成方法目前，聚合硫酸铁铁的合成方法主要有两种：一种是化学合成法，即利用化学反应将硫酸亚铁离子与其他化合物进行缩合反应，制备出聚合硫酸铁铁。

另一种则是生物法，即利用微生物或酵母等生物体内的代谢过程制备出聚合硫酸铁铁。

三、特殊性质和应用领域1. 抗菌和防腐领域聚合硫酸铁铁具有很强的抗菌和防腐性能，可广泛应用于各种防腐漆、防污剂、电池电解液等中。

2. 污水处理领域聚合硫酸铁铁可以作为重金属离子的沉淀剂，能有效地将废水中的重金属离子吸附下来，达到净化水质的目的。

3. 水处理领域聚合硫酸铁铁的溶解速度快，可以作为净水的极佳处理剂，可有效吸附水中的杂质和异味物质，并达到净化效果。

4. 化妆品和医疗领域聚合硫酸铁铁具有消炎、抗菌、收敛等特殊功效，可广泛应用于化妆品、消毒药剂等的制备中。

总体来说，聚合硫酸铁铁是一类非常重要的高分子配合物，其性能和应用领域非常广泛。

在未来的研究和应用中，聚合硫酸铁铁将会成为各行业的重要材料之一，为人们的生产和生活带来更多的便利和舒适。

聚合硫酸铁使用说明聚合硫酸铁，又称铁矾，是一种常用的化学试剂，具有广泛的应用领域。

它的制备简便，使用方便，被广泛应用于工业生产和实验室实践中。

一、聚合硫酸铁的制备方法聚合硫酸铁的制备方法较为简单，一般可以通过以下步骤进行：1. 取适量的硫酸和铁粉，按照一定的比例混合。

2. 将混合物放入反应容器中，加热搅拌，使反应进行。

3. 反应进行一段时间后，待反应液冷却后，可得到聚合硫酸铁。

二、聚合硫酸铁的应用领域聚合硫酸铁在工业生产和实验室实践中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 污水处理：聚合硫酸铁具有良好的絮凝性能，可以用于污水处理，去除污水中的悬浮物和有机物等。

2. 纸张工业：聚合硫酸铁可用作纸张工业中的填料，能够增加纸张的密度和硬度，提高纸张的质量。

3. 染料工业：聚合硫酸铁可用作染料工业中的媒染剂，能够加深染料的渗透和固定效果。

4. 化学实验：聚合硫酸铁常用于化学实验中作为催化剂、沉淀剂等，具有重要的应用价值。

三、聚合硫酸铁的注意事项在使用聚合硫酸铁时，需要注意以下几点：1. 聚合硫酸铁为强酸性物质，具有刺激性，应避免直接接触皮肤和眼睛，使用时应佩戴防护手套和护目镜。

2. 聚合硫酸铁易与水反应生成硫酸，因此在储存和使用过程中应避免与水接触。

3. 聚合硫酸铁应储存在干燥、阴凉的地方，避免阳光直射和高温环境。

总结：聚合硫酸铁是一种常用的化学试剂，制备简便，应用广泛。

它在污水处理、纸张工业、染料工业和化学实验等领域有着重要的应用。

在使用聚合硫酸铁时，需要注意安全，避免直接接触皮肤和眼睛，储存时要注意避免与水接触。

聚合硫酸铁的应用将为我们的生活和科研工作带来更多的便利和发展。

聚合聚合硫酸铁
聚合硫酸铁是一种重要的化学物质，它是由硫酸铁和聚合物组成的复合物。

聚合硫酸铁具有很多优良的性质，如高度的稳定性、良好的耐热性、优异的电化学性能等，因此在许多领域都有广泛的应用。

聚合硫酸铁的制备方法有很多种，其中最常用的是溶液法和固相法。

溶液法是将硫酸铁和聚合物分别溶解在适当的溶剂中，然后将两种溶液混合，搅拌反应一段时间后，得到聚合硫酸铁。

固相法则是将硫酸铁和聚合物混合后，通过高温热处理使其发生化学反应，形成聚合硫酸铁。

聚合硫酸铁的应用非常广泛，其中最重要的是在电池领域的应用。

聚合硫酸铁是一种优秀的正极材料，可以用于制备锂离子电池、镍氢电池等。

它具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优点，因此在电池领域有着广泛的应用前景。

聚合硫酸铁还可以用于制备防腐涂料、催化剂、吸附剂等。

在防腐涂料中，聚合硫酸铁可以起到防腐、防锈的作用，提高涂料的耐久性和稳定性；在催化剂中，聚合硫酸铁可以促进化学反应的进行，提高反应速率和效率；在吸附剂中，聚合硫酸铁可以吸附有害物质，净化环境。

聚合硫酸铁是一种非常重要的化学物质，具有广泛的应用前景。

随着科技的不断发展，聚合硫酸铁的应用领域将会越来越广泛，为人
类的生活和工作带来更多的便利和效益。