聚合硫酸鐵的鹽基度和穩(wěn)定性的關(guān)系

       聚合硫酸鐵是一種gao效的凈水絮凝劑，具有絮凝體大、沉降快、低溫混凝性能好和wu殘留鋁等優(yōu)點(diǎn)，在水的混凝處理過程中，聚合硫酸鐵能夠qu除水中的SS、COD、重金屬等，故其可被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水、生活污水及自來水原水的凈化處理，但是，因?yàn)榫酆狭蛩徼F的鹽基度低和酸性較強(qiáng)，在水處理過程中投加聚合硫酸鐵容易使水的pH值降低，影響其混凝效果和易腐蝕設(shè)備等問題，導(dǎo)致其市場占有率較低。因此，如何制備高鹽基度的聚合硫酸鐵產(chǎn)品并降低其酸性，一直是水處理藥劑領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問題。鹽基度是聚合硫酸鐵產(chǎn)品質(zhì)量評價的重要指標(biāo)。通常鹽基度越高，分子聚合度越高，形成的羥基聚合物帶的正電荷越多，凈水效果越好，聚合硫酸鐵的酸性越低。但是，高鹽基度的聚合硫酸鐵往往不穩(wěn)定，容易發(fā)生沉淀，造成產(chǎn)品性能下降。

 

        有關(guān)專家對直接氧化法制備聚合硫酸鐵穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。考察了聚合硫酸鐵鹽基度與穩(wěn)定性的關(guān)系，并對聚合硫酸鐵中的沉淀物進(jìn)行了FTIR、XRD、TG-DTG和FESEM等分析表征。針對氯酸鈉法制備聚合硫酸鐵 過程中引入鈉離子的特點(diǎn)，考察了Na2SOc、NaCl和NaNO;對聚合硫酸鐵穩(wěn)定性的影響，探究了沉淀物的成份及形成機(jī)理。得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論：

 

       (1)直接氧化法制備聚合硫酸鐵, 產(chǎn)品的穩(wěn)定性受鹽基度影響，鹽基度越高，其穩(wěn)定性越差，穩(wěn)定時間越短，生成沉淀的時間越快。而與氯酸鈉直接氧化法制得的聚合硫酸鐵相比，過氧化氫直接氧化法制備的聚合硫酸鐵， 其穩(wěn)定性能較好。

 

       (2)對氯酸鈉法制備的聚合硫酸鐵中的沉淀物進(jìn)行了分析表征，沉淀物的物質(zhì)組成與鹽基度高低無關(guān)，不同鹽基度的聚合硫酸鐵溶液中所形成的沉淀物均是黃鈉鐵礬NaFe3(SO4)2(OH)6。

 

       (3)在過氧化氫法制備的聚合硫酸鐵中加入Na2SO4、NaCl和NaNO3三種鈉鹽，并對形成的沉淀物進(jìn)行FTIR. XRD、TG-DTG和FESEM分析表征，其結(jié)果表明，加入三種鈉鹽的沉淀物均是黃鈉鐵礬 NaFe3(SO4)2(OH)6，這與氯酸鈉法制備聚合硫酸鐵中的沉淀物相一致。

 

       (4)聚合硫酸鐵中生成的沉淀物與離子種類有關(guān)。聚合硫酸鐵中的金屬離子如鈉離子會促使沉淀發(fā)生。制備穩(wěn)定性好的高鹽基度聚合硫酸鐵,應(yīng)避免溶液中鈉離子的存在。