聚合硫酸铁（聚铁）生产新工艺，具有显著社会和经济效益

聚合硫酸铁(简称聚铁)是一种新型的无机高分子絮凝剂，液体产品为红褐色粘稠溶液。它具有良好的絮凝和吸附机能。实践表明，它是除COD、BOD、脱色、除臭等的优良水处理剂，在工业用水及污水处理中得到了日益广泛的应用。其传统的工业生产工艺如下：


把硫酸亚铁和硫酸配成一定浓度的水溶液，加热到40℃以上，在充分搅拌的条件下，慢慢充入02，其压力控制在一个大气压以上，然后分批加入NaN02，反应时间为5～7小时。其主要缺点是反应时间长，生产效益低，反应需加压1个大气压以上，要求工艺中的成套设备均要有良好的密封性且能耐压，设备加工、维修较难，投资高。另外，生产过程中，由于釜内压力高，02进气管时常发生被堵塞现象，影响了正常生产；而且反应釜内的厚料易喷漏，而伤害操作工人。


1聚合硫酸铁生产新工艺


将硫酸亚铁与水按照一定比例投料，加热到40℃以上，在常压下充分搅拌，以一定的速度通入02，并分批加入NaN02，反应一段时间后，控制滴加定量的硫酸。反应时间为2～3小时。


读者不难发现新工艺与传统工艺的不同点，主要在于硫酸的投加方式的不同，其理论依据如下：


在本工艺中，硫酸的加入方式是缩短反应时间的关键，而硫酸的加入时间及加入速度又是生产成败的关键。加入得太早、太快则反应时间延长，而加入太迟、太慢则又易产生沉淀。


在酸性溶液中Fe2+是铁的最稳定状态，且随着pH值的减小，其稳定性增强（指其水解聚合的倾向减小）。而在较碱性（相对于Fe3+而言，pH>2即可）的溶液中，Fe3+是铁的最稳定状态，Fe2+很容易被氧化成Fe3+。所以，为了使Fe2+能尽快转化为Fe3+，应尽可能增大其pH值。


在传统工艺生产法中将硫酸一次性地与硫酸亚铁一起加入反应釜，大大地降低了溶，液的pH值，增强了Fe2+的稳定性，所以Fe2+很难被氧化成Fe3+，反应时间长。


经反复实验，在保证产品质量安全合格的前提下，我采用在反应进行到定时期后，控制硫酸的加入速度，使反应在尽可能高的pH值下进行，则Fe2+被氧化成Fe3+的速度大大地加快，反应时间也就相应缩短，明显提高了生产效率。应用此方法生产的聚合铁（聚铁）经淄博市化工产品质量监督检验授权站多次抽样检验，质量完全合格，其抽检数据如下：


2讨论及结语


根据反应时出现的现象，其反应机理推测如下：硫酸亚铁易溶于热水中，在水中有部分水解，使溶液显酸性，亚硝酸钠与溶液中的H+反应。


反应中NaNO2的催化作用，其实就是HN02、N02的氧化作用。


本文所提出的聚合硫酸铁（聚铁）生产新工艺简单新颖，具有显著的社会、经济效益，可供广大生产厂家参考。