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聚合硫酸铁的盐基度和稳定性的关系

2023-09-15 16:21:33

聚合硫酸铁是一种水净化絮凝剂。它具有絮体大、沉降快、低温凝结性能好、无残留铝等优点。在水的混凝处理过程中,聚合硫酸铁可去除SS、COD、重金属等,因此可广泛用于工业废水、生活污水和原水的净化处理。然而,由于聚合硫酸铁的低碱度和强酸性,在水处理过程中,添加聚合硫酸铁会容易降低水的pH值,影响其凝结效果,并容易腐蚀设备,导致市场份额较低。因此,如何制备高碱度聚合硫酸铁并降低其酸度一直是水处理化学品领域的热点问题。碱性是PFS产品质量评价的重要指标。通常,碱度越高,分子聚合度越高,形成的羟基聚合物的正电荷越多,净水效果越好,聚合硫酸铁的酸度越低。然而,具有高碱度的聚合硫酸铁通常不稳定,容易沉淀,导致产品性能下降。

相关专业人士对直接氧化法制备PFS的稳定性进行了研究。研究了聚合硫酸铁的碱度与稳定性之间的关系。用FTIR、XRD、TG-DTG和FESEM对聚合硫酸铁中的沉淀物进行了表征。根据氯酸钠法制备聚合硫酸铁过程中引入钠离子的特点,研究了Na2SOC、NaCl和NaNO;研究了沉淀的组成和形成机理。得出以下结论:

(1) 碱性影响直接氧化法制备聚合硫酸铁的稳定性。碱度越高,稳定性越差,稳定时间越短,沉淀生成越快。与氯酸钠直接氧化制备的PFS相比,过氧化氢直接氧化法制备的PFS具有更好的稳定性。

(2) 对氯酸钠法制备的聚合硫酸铁中的沉淀物进行了分析和表征。沉淀物的组成与碱度无关。在不同碱度的聚合硫酸铁溶液中形成的沉淀物是黄钾铁矾钠NaFe3(SO4)2(OH)6。

(3) 将Na2SO4、NaCl和NaNO3三种钠盐加入到通过过氧化氢法制备的聚合硫酸铁中,并对形成的沉淀物进行FTIR,XRD、TG-DTG和FESEM分析和表征表明,加入三种钠盐的沉淀物均为黄铁矾钠NaFe3(SO4)2(OH)6,这与氯酸钠法制备聚合硫酸铁中的沉淀相一致。

(4) PFS中形成的沉淀与离子的类型有关。聚合硫酸铁中的金属离子如钠离子会促进沉淀。在制备具有高碱度的稳定聚合硫酸铁时,应避免溶液中存在钠离子。

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