聚合***铁生产工艺-丹东聚合***铁-宇泰环保

聚合***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***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***铁。以下是制备聚合***铁的具体操作方法：

聚合***铁液体特性

　　（1）H2O2氧化法：(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***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，在反应釜中加入绿矾、水和***混合，当温度升高到30~45℃时，在搅拌过程中，固体聚合***铁，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时，停止反应。

　　利用本法生产聚合***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， 在无催化剂时H2O2的分解会形成氧气的放出导致起不到氧化作用。要减少O2的产生，需要控制H2O2的投加速度，此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***铁的生产成本，不利于工业化生产。

（2）KClO(钠)氧化法：KClO是广泛应用于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***、绿矾和水按比例加入反应釜中，丹东聚合***铁，在常温或稍微高温下，搅拌中加入KClO，检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。

　　该法生产工艺简单，设备***少，产品稳定性好，反应效率高，无空气污染。产品中含有氯酸盐，可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子，不宜于饮用水处理。同时，由于KClO价格昂贵，产品成本高。

（3）N***O氧化法：N***O属于碱性氧化剂，其氧化还原电位较高，理论上能将亚铁氧化成三价铁:2N***O 2H2SO4—→K2SO4 2H2O Cl2

　　生产的Cl?仍为氧化剂，可以将亚铁氧化成三价铁。但Cl?会有少量以气体形式逸出而浪费掉，不能充分利用。同时也会造成环境污染，聚合***铁生产工艺，增加后处理工序。N***O是碱性氧化剂，制备聚合***铁时，为了降低pH值， H2SO4的用量较高。用该法制备的聚合***铁稳定性差，不宜长期保存。

（4）HNO3氧化法：HNO3为中强氧化剂，与亚铁反应如下:FeSO4 HNO3 —→ Fe(OH)SO4 NO2反应生成的NO2又可以起到氧化作用，因而HNO3的氧化效率高。

　　该法是以工业绿矾为原料，采用工业***氧化后以工业浓HNO3氧化。FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32)，加入水量小于以上三者总量的20%，于0.1~0.2MPa下，搅拌中通入充足的空气或氧气，于50~70℃氧化，102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以内。

　　用HNO3氧化时，成本比较低，反应周期短。所得产品浓度高，易于制成固体产品。若选用工业一级品原料，所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO2，会造成环境污染，需增加专门吸收装置予以处理。

　　综上所述，直接氧化法虽然工艺简单，操作简便，液体聚合***铁，但存在氧化剂用量大，成本高，氧化剂引入的离子需分离出去，反应中产生的***气体需专门设备吸收处理等问题，因而难于在工业化生产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合***铁时采用此类方法制备简单易行。

（5）催化氧化法:聚合***铁在工业生产中多采用催化氧化法。

　　即以绿矾及***为原料，借助催化剂(NaNO2)的作用，利用氧化剂使绿矾在酸性介质中被氧化成三价铁离子。然后用NaOH中和，调整碱化度进行水解，聚合反应制得聚合***铁。

聚合***铁的污泥调质应用

1、大多数污泥是经由污水处理后所沉淀下来的，泥渣中存在具有吸附、粘胶性的矾花颗粒，而 聚合***铁作为高分子聚合物溶解于水中所生成的多核物胶体，除了能进行废水混凝处理外，同样会使沉淀下来的污泥具有吸附性。

2、采用聚合***铁进行废水处理时，所形成的矾花颗粒大，并能在泥渣层形成网状结构，进行细小污泥网捕，使矾花更密实，含水量更低。

3、采用聚铁作为污泥调质剂，可以使泥渣层的矾花颗粒相互碰撞，将污泥中的水挤出来。

聚合***铁作为液态污泥调质剂，其投加量为干态污泥质量的0.25～0.5%，并进行搅拌处理。它所调质后的污泥颗粒密实、没有刺激性气味、具有脱色效果，污泥含水率可降低50%，比PAM更具综合性，且价格相对要便宜很多。

聚合***铁的生产一般以绿矾和***为原料， 先调节亚铁和***根的比例， 然后加入氧化剂将亚铁氧化制得， 其中氧化方式分为直接氧化和催化氧化，直接氧化法利用Na Cl O3、KCl O3、H2O2等作为氧化剂将亚铁直接氧化， 催化氧化法则以Na NO2、HNO3等为催化剂， 以氧气为氧化剂进行氧化。以钢铁表面清除所得的氧化皮和电子厂清洗元件产生的废***为原料， 经过酸溶、氧化和过滤三个步骤制得液体聚合***铁， 研究酸溶阶段的反应条件。为了便于快速获得产品， 本试验采用Na Cl O3直接氧化法。

聚合***铁

氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物， 由氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁组成， 附着于钢铁表面。钢铁加工过程中， 氧化皮的存在会引起锻件表面粗糙、锻造能量消耗增加、锻模磨损加快、对耐火砖起化学腐蚀等许多不良后果， 因此在大多工序前必须去除氧化皮。氧化皮的去除方法有喷砂法、酸洗法等， 得到的氧化皮铁含量在60%~75%， 具有很大的利用价值。

试验原料

广东某钢铁厂提供的氧化皮， 外观为黑色的片状固体， 铁含量74.5%， 其中三价铁含量29.1%、二价铁含量45.4%， ***含量在0.000%~0.006%;广东某电子厂家清洗元件产生的废***， 外观为白色透明液体， ***浓度约为67%;工业固体 N***O3 ， 纯度大于99.8%。

制备方法

取一定体积的废***与水混合配成溶液， 加入80 g氧化皮在60~80℃下搅拌3 h， 检测溶解后的二价铁含量， 称取氧化所需的 N***O3 固体。然后， 将溶液转至60℃继续搅拌， 分多次加入 N***O3 ， 1 h内加完， 再继续搅拌1 h， 过滤， 制得红棕色黏稠液体产品。

分析方法

按***标准《水处理剂聚合***铁》 (GBT14591-2016) 所列试验方法对所得液体产品进行检测。

废渣的后续利用

生产聚合***铁的过程中会产生少量固体废渣， 其中含有未溶解的铁氧化物和少量酸不溶物， 可以先集中收集， 再以30%浓度废***进行二次溶解并过滤， 滤液通过调节***浓度后作为原料继续使用。少量滤渣为酸不溶物， 不含******成分， 可以作为道路基料或制砖成分使用。