聚合硫酸鐵(簡稱聚鐵)是一種新型的無機高分子絮凝劑，液體產(chǎn)品為紅褐色粘稠溶液。它具有良好的絮凝和吸附機能。實踐表明，它是除COD、BOD、脫色、除臭等的優(yōu)良水處理劑，在工業(yè)用水及污水處理中得到了日益廣泛的應用。其傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)工藝如下：


把硫酸亞鐵和硫酸配成一定濃度的水溶液，加熱到40℃以上，在充分攪拌的條件下，慢慢充入02，其壓力控制在一個大氣壓以上，然后分批加入NaN02，反應時間為5～7小時。其主要缺點是反應時間長，生產(chǎn)效益低，反應需加壓1個大氣壓以上，要求工藝中的成套設備均要有良好的密封性且能耐壓，設備加工、維修較難，投資高。另外，生產(chǎn)過程中，由于釜內(nèi)壓力高，02進氣管時常發(fā)生被堵塞現(xiàn)象，影響了正常生產(chǎn)；而且反應釜內(nèi)的厚料易噴漏，而傷害操作工人。


1聚合硫酸鐵生產(chǎn)新工藝


將硫酸亞鐵與水按照一定比例投料，加熱到40℃以上，在常壓下充分攪拌，以一定的速度通入02，并分批加入NaN02，反應一段時間后，控制滴加定量的硫酸。反應時間為2～3小時。


讀者不難發(fā)現(xiàn)新工藝與傳統(tǒng)工藝的不同點，主要在于硫酸的投加方式的不同，其理論依據(jù)如下：


在本工藝中，硫酸的加入方式是縮短反應時間的關鍵，而硫酸的加入時間及加入速度又是生產(chǎn)成敗的關鍵。加入得太早、太快則反應時間延長，而加入太遲、太慢則又易產(chǎn)生沉淀。


在酸性溶液中Fe2+是鐵的最穩(wěn)定狀態(tài)，且隨著pH值的減小，其穩(wěn)定性增強（指其水解聚合的傾向減?。６谳^堿性（相對于Fe3+而言，pH>2即可）的溶液中，F(xiàn)e3+是鐵的最穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)e2+很容易被氧化成Fe3+。所以，為了使Fe2+能盡快轉(zhuǎn)化為Fe3+，應盡可能增大其pH值。


在傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)法中將硫酸一次性地與硫酸亞鐵一起加入反應釜，大大地降低了溶，液的pH值，增強了Fe2+的穩(wěn)定性，所以Fe2+很難被氧化成Fe3+，反應時間長。


經(jīng)反復實驗，在保證產(chǎn)品質(zhì)量安全合格的前提下，我采用在反應進行到定時期后，控制硫酸的加入速度，使反應在盡可能高的pH值下進行，則Fe2+被氧化成Fe3+的速度大大地加快，反應時間也就相應縮短，明顯提高了生產(chǎn)效率。應用此方法生產(chǎn)的聚合鐵（聚鐵）經(jīng)淄博市化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗授權站多次抽樣檢驗，質(zhì)量完全合格，其抽檢數(shù)據(jù)如下：


2討論及結語


根據(jù)反應時出現(xiàn)的現(xiàn)象，其反應機理推測如下：硫酸亞鐵易溶于熱水中，在水中有部分水解，使溶液顯酸性，亞硝酸鈉與溶液中的H+反應。


反應中NaNO2的催化作用，其實就是HN02、N02的氧化作用。


本文所提出的聚合硫酸鐵（聚鐵）生產(chǎn)新工藝簡單新穎，具有顯著的社會、經(jīng)濟效益，可供廣大生產(chǎn)廠家參考。