聚合硫酸鐵的生產(chǎn)反應(yīng)過程:
反應(yīng)進(jìn)程。此方法雖然簡單易行,但也存在諸多缺點(diǎn)。催化劑用量較大,產(chǎn)品中會含有部分亞硝酸鈉,亞硝酸鈉是公認(rèn)的一種致癌物質(zhì),這就限制了其在飲用水處理中的應(yīng)用,催化氧化反應(yīng)時間長,導(dǎo)致反應(yīng)效率低下,另外,反應(yīng)過程中產(chǎn)生的NO、NO,等氨氧化物對環(huán)境污染嚴(yán)重,而增加尾氣吸收裝置就會使得設(shè)備投資加大。人們近幾年研究了許多方法來改進(jìn)此工藝,包括增大反應(yīng)壓力,增大氣液接觸面積,加入助化劑等措施,來縮短反應(yīng)時間,提高生產(chǎn)效率。深入探究催化氧化機(jī)理,改進(jìn)現(xiàn)有工藝,尋找、
、環(huán)保的催化劑是催化氧化法今后的發(fā)展方向。甘舟[521、魯俊等153]以鈦白粉副產(chǎn)物硫酸亞鐵為原料,以亞硝酸鈉為催化劑,氧氣為氧化劑,通過優(yōu)化工藝條件,制得符合標(biāo)準(zhǔn)的聚合硫酸鐵,反應(yīng)時間也明顯縮短。何琳154、朱國彪等(55用同樣的方法,分別以硫酸亞鐵和鋼鐵酸洗廢液為原料,通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定出優(yōu)反應(yīng)條件,各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)。1.5.2.2 硝酸催化氧化
這是近十年來開發(fā)出的一種新的制備聚合硫酸鐵的方法,其工藝過程及反應(yīng)原理與亞硝酸鈉的催化氧化大體相同,但催化氧化反應(yīng)速度大大提高,產(chǎn)品中少量殘留對人畜的危害幾乎沒有,該法生產(chǎn)的聚合硫酸鐵可以用于城市污水、工農(nóng)業(yè)廢水及生活飲用水的凈化處理。但硝酸仍有和亞硝酸鈉一樣的缺點(diǎn),反應(yīng)時間較長,硝酸用量稍大,聚合硫酸鐵的質(zhì)量指標(biāo)中的鹽基度較低,反應(yīng)過程中同樣會有氨氧化物排放到大氣中污染環(huán)境。
黃仁和等[56-57以煤系硫鐵礦為原料,先以硝酸氧化,然后再以氣為氧化劑,硝酸氧化放出的一氧化氮為催化劑而制得聚合硫酸鐵,在密閉系統(tǒng)里對其進(jìn)行了放大試驗(yàn),達(dá)到回收利用煤系硫鐵礦的目的,對產(chǎn)品鹽基度、性能做了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。黃寶華等158)也以硝酸催化氧化的方法制備聚合硫酸鐵,而且認(rèn)為二氧化錳的加入既可使產(chǎn)品的穩(wěn)定性提高,又可使反應(yīng)速度加快,且還有較好的絮凝性能。