变废为宝——钛白废酸制备聚合硫酸铁的资源化之路

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变废为宝——钛白废酸制备聚合硫酸铁的资源化之路

发布时间：2026年6月25日【大  中 小】

钛白粉生产过程中会产生大量质量分数为18%~25%的废硫酸，其处置长期以来是困扰行业的环保难题。然而，这条“废酸流”中蕴藏着宝贵的资源——通过适当的工艺路径，可以将其转化为高附加值的聚合硫酸铁（聚合硫酸铁）水处理剂，实现“变废为宝”的资源化利用。

该工艺的核心路径是：首先将钛白废酸蒸发浓缩，得到一水硫酸亚铁和质量分数约55%的浓缩废酸。分析表明，一水硫酸亚铁的平均产率约为17.33%，但其中含有Pb、Zn、Hg、Cr、Ni等重金属杂质。因此，除杂处理是决定较终产品质量的关键环节。将一水硫酸亚铁除杂处理后，通过氧化、水解、聚合等反应制备聚合硫酸铁高分子混凝剂溶液。

工艺参数的优化研究取得了明确结果：当氧化剂H₂O₂投加量为理论量的1.5倍、酸铁比控制在0.2~0.35之间时，所得聚合硫酸铁产品中Fe²⁺质量分数低于0.1%，总铁质量分数达到11.12%，pH值为1.6，盐基度为14.5%，密度为1.48 g/cm³，不溶物含量≤0.1%，其他金属离子浓度均较低。另一项研究则给出了更为精细的优化条件：n(SO₄²⁻)/n(Fe²⁺)=1.25、n(H₂O₂)/n(Fe²⁺)=0.75、反应温度75℃，在此条件下制备的聚合硫酸铁盐基度为19.88%，全铁质量分数为11.36%，密度为1.50 g/cm³。上述指标均满足《水处理剂聚合硫酸铁》（GB/T 14591—2016）标准要求。

从更宏观的视角来看，钛白废酸制备聚合硫酸铁的意义远不止于“处理了废酸”。它构建了一条“废酸→硫酸亚铁→聚合硫酸铁→水处理”的闭环产业链：钛白粉行业的废酸成为聚合硫酸铁生产的原料，而聚合硫酸铁又服务于更广泛的水处理市场。这种资源化路径既降低了钛白粉企业的环保处置成本，又为聚合硫酸铁生产提供了低成本原料来源，实现了经济效益与环境效益的双赢。随着环保标准的日趋严格和资源循环利用理念的深入人心，这一技术路径有望在更多钛白粉生产企业中得到推广应用。

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: 聚合硫酸铁是一种优良的净水剂，具有良好的絮凝和吸附作用，广泛应用于源水、饮用水、自来水、工业用水、工业废水及生活污水的处理。它与传统的净水剂硫酸亚铁或硫酸铝比较，聚合硫酸铁具有以下特点：投药量少；适应能力强，对各种水质条件都能获得良好的效果；絮凝速度快、矾花大、沉降迅速；具有脱色、除菌、除放射性元素、降重金属离子、降低COD及BOD的功能；是目前使用效果最好的阳离子型无机高分子絮凝剂。