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聚合硫酸鐵的制備主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多數(shù)PFS的制備采用直接氧化法，此法工藝路線(xiàn)較簡(jiǎn)單，用于工業(yè)生產(chǎn)可以減少設(shè)備投資和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低設(shè)備成本，但這種生產(chǎn)工藝必須依賴(lài)于氧化劑，如：H2O2、KClO3、HNO3等無(wú)機(jī)氧化劑。催化氧化法一般是選用一種催化劑，利用氧氣或空氣氧化制備聚合硫酸鐵。
在走出今年初補(bǔ)貼退坡、準(zhǔn)入目錄重申的陰影后，新能源車(chē)市場(chǎng)重新走回高速增長(zhǎng)快車(chē)道，并將迎來(lái)井噴期。根據(jù)全國(guó)乘聯(lián)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年5月，國(guó)內(nèi)新能源車(chē)銷(xiāo)量同比增長(zhǎng)接近50%。全國(guó)乘聯(lián)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)崔東樹(shù)表示，新能源車(chē)市場(chǎng)回暖，體現(xiàn)出政策和市場(chǎng)逐步回歸正常后，產(chǎn)銷(xiāo)量正在逐漸走強(qiáng)。同時(shí)，由于剛性需求，北京等大城市仍是新能源車(chē)消費(fèi)的主戰(zhàn)場(chǎng)。值得一提的是，在經(jīng)歷從觀(guān)望到接受的過(guò)程后，私人新能源車(chē)消費(fèi)已經(jīng)成為主流，同時(shí)也拉動(dòng)了配套設(shè)施等全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
以下是制備聚合硫酸鐵的具體操作方法，雙氧水(H2O2)在酸性環(huán)境中是一種強(qiáng)氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價(jià)鐵從而制得聚合硫酸鐵:制備過(guò)程中,按照生產(chǎn)量和所需要的鹽基度,在反應(yīng)釜中加入硫酸亞鐵、水和硫酸混合,當(dāng)溫度升高到30~45℃時(shí),在攪拌過(guò)程中,通過(guò)加料管在釜底緩慢加入H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三價(jià)鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規(guī)定濃度時(shí),停止反應(yīng)。
利用本法生產(chǎn)聚合硫酸鐵,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、反應(yīng)不用催化劑、產(chǎn)品不含雜質(zhì)、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。但反應(yīng)過(guò)程中, 有H2O2在分解時(shí)形成O2氣放出在無(wú)催化劑時(shí),起不到氧化作用。要減少O2的產(chǎn)生,需要控制H2O2的投加速度制備工藝為間歇式操作,影響生產(chǎn)效率。H2O2成本比較高,它增加了聚合硫酸鐵的生產(chǎn)成本,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
氯酸鉀(鈉)氧化法：氯酸鉀是廣泛應(yīng)用于和火柴工業(yè)的強(qiáng)氧化劑,同樣可以將亞鐵氧化成三價(jià)鐵:制備時(shí),將硫酸、硫酸亞鐵和水按比例加入反應(yīng)釜中,在常溫或稍微高溫度下,攪拌中加入氯酸鉀。檢驗(yàn)亞鐵離子減少到規(guī)定濃度即可結(jié)束。
該法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備投資少,產(chǎn)品穩(wěn)定性好,反應(yīng)效率高,無(wú)空氣污染。產(chǎn)品中含有氯酸鹽,可兼作混凝與殺菌劑。但制品中殘留有較高的氯離子和氯酸根離子,不宜于飲用水處理。同時(shí),由于氯酸鉀價(jià)格昂貴,產(chǎn)品成本高。

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次氯酸鈉氧化法：次氯酸鈉屬于堿性氧化劑,其氧化還原電位較高,理論上能將亞鐵氧化成三價(jià)鐵:生產(chǎn)的仍為氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價(jià)鐵。但會(huì)有少量以氣體形式逸出而浪費(fèi)掉,不能充分利用。同時(shí)也會(huì)造成環(huán)境污染,曾加后處理工序。次氯酸鈉是堿性氧化劑,制備聚合硫酸鐵時(shí),為了降低pH值, H2SO4的用量較高。用該法制備的聚合硫酸鐵穩(wěn)定性差,不宜長(zhǎng)期保存。
氧化法：為中強(qiáng)氧化劑,與亞鐵反應(yīng)如下:反應(yīng)生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。該法是以工業(yè)硫酸亞鐵為原料,采用工業(yè)硫酸氧化后以工業(yè)濃氧化。FeSO4:HNO3為1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者總量的20%,于0.1~0.2MPa下，攪拌中通入充足的空氣或氧氣,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以?xún)?nèi)。
用HNO3氧化時(shí),成本比較低,反應(yīng)周期短。所得產(chǎn)品濃度高,易于制成固體產(chǎn)品。若選用工業(yè)一級(jí)品原料,所得產(chǎn)品可用于飲用水處理。但反應(yīng)中生成的NO2,會(huì)造成環(huán)境污染,需增加專(zhuān)門(mén)吸收裝置予以處理。
綜上所述,直接氧化法雖然工藝簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,但存在氧化劑用量大,成本高,氧化劑引入的離子需分離出去,反應(yīng)中產(chǎn)生的有害氣體需專(zhuān)門(mén)設(shè)備吸收處理等問(wèn)題,因而難于在工業(yè)化生產(chǎn)中普及和應(yīng)用。但實(shí)驗(yàn)研究中需要少量的聚合硫酸鐵時(shí)采用此類(lèi)方法制備簡(jiǎn)單易行。

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