聚合硫酸鐵是一種性能優(yōu)越的無機高分子混凝劑，形態(tài)性狀是淡黃色無定型粉狀固體，極易溶于水，10%（質(zhì)量）的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用于飲用水、工業(yè)用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。
聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝
雙氧水氧化法：
雙氧水(H2O2)在酸性環(huán)境中是一種強氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價鐵從而制得聚合硫酸鐵:
2FeSO4 + H2O2+ (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+ (2-n)H2O
制備過程中,按照生產(chǎn)量和所需要的鹽基度,在反應釜中加入硫酸亞鐵、水和硫酸混合,當溫度升高到30~45℃時,在攪拌過程中,通過加料管在釜底緩慢加入H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三價鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規(guī)定濃度時,停止反應。
利用本法生產(chǎn)聚合硫酸鐵,具有設備簡單、生產(chǎn)周期短、反應不用催化劑、產(chǎn)品不含雜質(zhì)、穩(wěn)定性高等特點。但反應過程中, 有H2O2在分解時形成O2氣放出在無催化劑時,起不到氧化作用。要減少O2的產(chǎn)生,需要控制H2O2的投加速度制備工藝為間歇式操作,影響生產(chǎn)效率。H2O2成本比較高,它增加了聚合硫酸鐵的生產(chǎn)成本,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
聚合硫酸鐵的作用
混凝處理過程中，PFS提供多種組分的核羥基絡合物時，各組分就開始對礦漿中的微粒或者是對水中的膠體顆粒起多種混凝作用。那些相對分子質(zhì)量較小的高價絡離子被原水中的負電性膠粒和懸浮物吸引進入緊密層，起了壓縮膠粒的雙電層、降低ζ電位的作用，使膠粒迅速脫穩(wěn)聚沉。無機高分子凝結(jié)劑的相對分子質(zhì)量增大，伸展度增大觸點增多，粒間的吸附作用增大。在溶液中PFS提供大量的大分子絡合物及疏水性氫氧化物聚合體，具有較好的吸附作用。但PFS在溶液中多種核羥基絡合物不同于有機高分子絮凝劑，這些高分子物的相對分子質(zhì)量遠小于有機絮凝劑的相對分子質(zhì)量。其分子的大小與結(jié)構(gòu)特點，使這些絡離子在混凝中具有較強的吸附中和作用，因此PFS溶液中的高價大分子絡離子在混凝中的主要貢獻是吸附中和膠粒的電荷和兼有粒間團聚作用。PFS絮團的表面積大、表面能高，結(jié)構(gòu)緊湊致密有一定的強度，在沉降過程中對膠體顆粒的吸附量大，具有吸附共沉淀作用且容易發(fā)生卷掃沉積現(xiàn)象，沉淀物容積小且沉降速度快，大大提高了PFS的混凝效果。
化學慧定制合成事業(yè)部摘錄
