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聚合硫酸铁的盐基度和稳定性的关系

    发布时间:2022年5月9日        【

聚合硫酸铁是一种高效的净水絮凝剂,具有絮凝体大、沉降快、低温混凝性能好和无残留铝等优点,在水的混凝处理过程中,聚合硫酸铁能够去除水中的SS、COD、重金属等,故其可被广泛应用于工业废水、生活污水及自来水原水的净化处理,但是,因为聚合硫酸铁的盐基度低和酸性较强,在水处理过程中投加聚合硫酸铁容易使水的pH值降低,影响其混凝效果和易腐蚀设备等问题,导致其市场占有率较低。因此,如何制备高盐基度的聚合硫酸铁产品并降低其酸性,一直是水处理药剂领域关注的热点问题。盐基度是聚合硫酸铁产品质量评价的重要指标。通常盐基度越高,分子聚合度越高,形成的羟基聚合物带的正电荷越多,净水效果越好,聚合硫酸铁的酸性越低。但是,高盐基度的聚合硫酸铁往往不稳定,容易发生沉淀,造成产品性能下降。

有关专家对直接氧化法制备聚合硫酸铁稳定性进行了研究。考察了聚合硫酸铁盐基度与稳定性的关系,并对聚合硫酸铁中的沉淀物进行了FTIR、XRD、TG-DTG和FESEM等分析表征。针对氯酸钠法制备聚合硫酸铁 过程中引入钠离子的特点,考察了Na2SOc、NaCl和NaNO;对聚合硫酸铁稳定性的影响,探究了沉淀物的成份及形成机理。得到了以下几点结论:

(1)直接氧化法制备聚合硫酸铁, 产品的稳定性受盐基度影响,盐基度越高,其稳定性越差,稳定时间越短,生成沉淀的时间越快。而与氯酸钠直接氧化法制得的聚合硫酸铁相比,过氧化氢直接氧化法制备的聚合硫酸铁, 其稳定性能较好。

(2)对氯酸钠法制备的聚合硫酸铁中的沉淀物进行了分析表征,沉淀物的物质组成与盐基度高低无关,不同盐基度的聚合硫酸铁溶液中所形成的沉淀物均是黄钠铁矾NaFe3(SO4)2(OH)6。

(3)在过氧化氢法制备的聚合硫酸铁中加入Na2SO4、NaCl和NaNO3三种钠盐,并对形成的沉淀物进行FTIR. XRD、TG-DTG和FESEM分析表征,其结果表明,加入三种钠盐的沉淀物均是黄钠铁矾 NaFe3(SO4)2(OH)6,这与氯酸钠法制备聚合硫酸铁中的沉淀物相一致。

(4)聚合硫酸铁中生成的沉淀物与离子种类有关。聚合硫酸铁中的金属离子如钠离子会促使沉淀发生。制备稳定性好的高盐基度聚合硫酸铁,应避免溶液中钠离子的存在。

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