聚合硫酸鐵的合成方法
    6FeSO4 + KClO3 + 3 (1 - n/ 2) H2SO4       3Fe2 (OH) n (SO4) 3 - n/ 2 + 3 (1 - n) H2O + KCl (5)
    將氯酸鹽或過(guò)氯酸鹽以固體的形式加入硫酸亞鐵含量為45 %～80 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 的懸浮液中,調(diào)節(jié)好硫酸的濃度,就可以直接氧化生產(chǎn)液體聚合硫酸鐵〔見(jiàn)反應(yīng)式(5) 〕。具體合成方法是:結(jié)晶硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O) 600份與150份水、105份濃硫酸混合,然后加入80份氯酸鈉。反應(yīng)完畢可以得到含F(xiàn)e ( Ⅲ) 200g/L ,氯酸鹽50g/L的產(chǎn)品〔見(jiàn)反應(yīng)式(5) 〕。此溶液是一種有效的混凝劑和殺菌劑,處理
水時(shí)如以10 g Fe ( Ⅲ) 的劑量投加,凈化后每m3水中含2. 5 g 氯酸鹽,這一含量對(duì)于殺菌是足夠的。這種方法將鐵鹽和殺菌劑的生產(chǎn)進(jìn)行了復(fù)合,使產(chǎn)品能起到混凝和殺菌的雙重作用,但此方法生產(chǎn)的
產(chǎn)品的鹽基度為零。這種方法在我國(guó)應(yīng)用也很廣泛,不同的是我們生產(chǎn)時(shí),聚合硫酸鐵中不含有氯酸鹽,并且要有一定的鹽基度〔2〕。有的專(zhuān)利強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)高濃度的液體產(chǎn)品,實(shí)際上在生產(chǎn)過(guò)程中調(diào)解水的
含量,就可以生產(chǎn)不同濃度或密度的產(chǎn)品。利用氯酸鹽生產(chǎn)聚合硫酸鐵氧化速度快、操作安全、與氮氧化物催化法相比成本較高,平均每t 成本高出100元。由于國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)成功解決了氧氣氧化硫酸亞
鐵的速度問(wèn)題,氯酸鹽氧化法有可能會(huì)逐步被氧氣法取代。但是作為一種應(yīng)急生產(chǎn)聚合硫酸鐵的方法,它仍然是一種比較理想的工藝。
    在國(guó)內(nèi)研究聚合硫酸鐵的初期有些企業(yè)使用過(guò)氧化氫氧化硫酸亞鐵,雖然過(guò)氧化氫的氧化速度非�？�,反應(yīng)可在常壓下進(jìn)行,反應(yīng)速度超過(guò)氯酸鹽法。鑒于成本的原因,現(xiàn)在過(guò)氧化氫同樣很少使用〔見(jiàn)反應(yīng)式(6) 〕。但如聚合硫酸鐵中的亞鐵離子稍微超標(biāo)時(shí),過(guò)氧化氫可以用來(lái)氧化殘余的亞鐵離子。
    2FeSO4 + H2O2 + (1 - n/ 2) H2SO4　　　　 Fe2 (OH) n (SO4) 3 - n/ 2 + (2 - n) H2O (6)
    硫酸亞鐵溶液也可以在高溫下直接用空氣氧化。具體方法是硫酸與硫酸亞鐵的懸浮液混合,在120～180℃和0.3～2.5MPa 條件下用空氣氧化1～8h。反應(yīng)完畢除去沉淀物即可得到液體硫酸鐵。將上述工藝進(jìn)行改進(jìn)申請(qǐng)了無(wú)廢料法生產(chǎn)黃鐵鉀礬和硫酸鐵的專(zhuān)利。生產(chǎn)過(guò)程是在酸性介質(zhì)中100～180℃和1.1～2.5MPa條件下,用空氣中的氧氧化硫酸亞鐵或硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合液,亞鐵離子的質(zhì)量濃度為100～280 g/ L ,三價(jià)鐵離子的質(zhì)量濃度為1～100g/L,反應(yīng)時(shí)間為1～35h。反應(yīng)結(jié)束,過(guò)濾可得到固體黃鉀鐵礬和針鐵礦,它們可以用于生產(chǎn)顏料, 濾液即為聚合硫酸鐵。