液體聚合硫酸鐵是一種鹽基性無機(jī)高分子混凝劑。英文簡(jiǎn)稱為PFS，它的通式為〔Fe(OH)n(SO4)3-n/2〕m，式中n=0.5～1.0之間，m>10。1976年日本首先制成本品，它的外觀為棕褐色黏稠液體，溶液中存在多種高價(jià)和多核絡(luò)離子，它們具有很強(qiáng)的中和膠體電荷的能力，使之脫穩(wěn)，在水處理過程中，聚合硫酸鐵能很快水解形成大量的陽性多核絡(luò)離子，中和膠體微粒表面電荷，強(qiáng)烈吸附膠體微粒，通過粘附、架橋、交聯(lián)、卷掃作用，使微粒凝聚形成絮體而沉降，從而使水澄清。

理化性質(zhì)

外觀與性狀：紅褐色液體。 

主要用途：本藥品用于電力生產(chǎn)的給水預(yù)處理，生活飲用水的凈化，生活污水以及工業(yè)廢水的處理。在廢水回收利用方面、鑄造、造紙、醫(yī)藥、制革等方面也有廣泛的用途。 密度（20℃）：≥ 1.33g/cm3 全鐵：≥9.0％ 二價(jià)鐵：≤0.20％ 鹽基度：≥ 8.0％ PH值（1%水溶液）：2.0～3.0

液體聚合硫酸鐵的特點(diǎn)  

1、新型、優(yōu)質(zhì)、高效鐵鹽類無機(jī)高分子絮凝劑；   

2、混凝性能優(yōu)良，礬花密實(shí)，沉降速度快；   

3、凈水效果優(yōu)良，水質(zhì)好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質(zhì)，亦無鐵離子的水相轉(zhuǎn)移、無毒，無害，安全可靠；   

4、除濁脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中cod、bod及重金屬離子等功效顯著；   

5、適應(yīng)水體PH值范圍寬為4-11，較佳PH值范圍為6-9，凈化后原水的PH值與總堿度變化幅度小，對(duì)處理設(shè)備腐蝕性小；   

6、對(duì)微污染、含藻類、低溫低濁原水凈化處理效果顯著，對(duì)高濁度原水凈化效果尤佳；   

7、投藥量少，成本低廉，處理費(fèi)用可節(jié)省20%—50%。

液體聚合硫酸鐵的應(yīng)用

液體聚合硫酸鐵具有較強(qiáng)的除濁、去除COD及重金屬離子的能力，并具有脫色、脫臭、脫水、脫油等功效。聚合硫酸鐵的應(yīng)用pH范圍廣、腐蝕性小，殘留鐵離子少、絮凝塊比重大、沉降迅速、凝固點(diǎn)低、便于在寒冷地區(qū)使用。其溶解度大于硫酸鐵及硫酸亞鐵，價(jià)格低廉，用量省，因而深受歡迎。

聚合硫酸鐵的使用效果取決于藥劑的投加量、投加方式、pH值、攪拌條件及膠體顆粒物表面積濃度等因素。當(dāng)pH為6-7時(shí)，聚鐵水解速度加快，迅速生成疏水氫氧化鐵沉淀，通過吸附、架橋、粘附、卷掃等作用，吸附水中雜質(zhì)。

聚鐵用于除濁，可使水中濁度明顯降低，水質(zhì)透明，能滿足生活用水，工業(yè)用水的處理要求。對(duì)分散性染料、硫化染料、直接染料等漂染廢水，均有良好的治理效果。COD的去除率高達(dá)70%以上，效果比使用鋁系混凝劑好。用于脫色，脫色率高達(dá)95%以上。用于除臭，可有效地去除硫化氫及甲基硫化氫等惡臭。聚鐵可用于處理印染洗毛廢水、高砷氟廢水、含鋅銅等金屬鹽廢水、電鍍污水、漂染廢水、合成洗滌劑廠廢水及用于生化污泥脫水的處理，磷礦浮選尾水處理，及乳化廢液的破乳上。適用于造紙、印染、皮革、冶金、食品、石化及化工等行業(yè)。

液體聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法

液體聚合硫酸鐵是以硫酸亞鐵及硫酸為原料，在一定條件下，經(jīng)氧化、水解、聚合等步驟制得。工業(yè)化生產(chǎn)多采用催化氧化法，該法于1976年在日本取得專利。借助催化劑，加速硫酸亞鐵硫酸溶液的氧化。使用的催化劑為氮的氧化物，其中尤以亞硝酸鈉及硝酸用得較多。氧化劑則選用空氣及具有氧化能力的其他物質(zhì)，如氯化物、過氧化氫、二氧化錳等。具體的步驟是：將定量的硫酸亞鐵硫酸溶液，在充分?jǐn)嚢柘拢尤雭喯跛徕c，并通入空氣氧化，催化劑需分次加入，加入量約占總量的1.5%，氧化時(shí)間為17小時(shí)。在反應(yīng)中先生成水合硫酸鐵，再生成各種堿式硫酸鐵。完成氧化后，降溫，靜置，促其水解，聚合，過濾后即得棕紅色粘稠性產(chǎn)品。

該方法雖簡(jiǎn)單易行，但氧化時(shí)間過長(zhǎng)，催化劑投加量亦大，氧化過程常伴有大量氮的氧化物排出，污染了環(huán)境。為解決上述不足，不少研究者提出了改進(jìn)辦法，如加壓、加溫，添加少量助催劑（約為總量的10-100X10-6），用以阻止副反應(yīng)中N03的生成。配以強(qiáng)力攪拌等，均可提高反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間，減少氮的氧化物損失，提高催化劑的利用率，進(jìn)而達(dá)到減少催化劑用量之目的。氧化劑的使用，也由通入空氣，改為通入純氧或使用其他氧化物質(zhì)，如氯酸鉀、次氯酸鈉及過氧化氫等，使氧化工藝得以優(yōu)化。

為節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)已廣泛采用付產(chǎn)品及廢料為原料，如采用鈦白粉廠的付產(chǎn)品硫酸亞鐵、鐵泥、、磁性氧化鐵、廢鐵屑、硫鐵礦燒渣、含氧化鐵工業(yè)廢渣、磁鐵礦粉、低品位菱鐵礦及廢酸等。這樣不僅降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了開支，而且開辟了廢料綜合利用，以廢治廢的新途徑。

使用付產(chǎn)品及廢酸，也可以采用二段氧化法生產(chǎn)聚鐵。在生產(chǎn)過程中，必需通過檢測(cè)手段，準(zhǔn)確地控制反應(yīng)原料的配比及確定反應(yīng)完成程度。完成氧化后，熟化24小時(shí)以上，讓溶液中重金屬雜質(zhì)被置換出來，先經(jīng)粗濾，并在溶液中加入約0.5-0.8%聚丙烯酰胺，再靜置48小時(shí)，經(jīng)細(xì)濾，即成產(chǎn)品。為便于利用和運(yùn)輸，原料中鐵離子濃度不應(yīng)低于50g/L，硫酸濃度應(yīng)大于20%。

使用不同原料、催化劑、氧化劑及生產(chǎn)工藝，其較佳工藝參數(shù)、成本及產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)也不盡相同。

聚合硫酸鐵生產(chǎn)的成敗，關(guān)鍵在于控制硫酸與硫酸亞鐵離子濃度的適當(dāng)比例，試驗(yàn)結(jié)果表明，可用以下三種方式表述：H+/Fe2+較佳摩爾比為0.35-0.45；七水硫酸亞鐵與硫酸的摩爾比為1：0.44-0.45C26,3d]；總硫酸根與總鐵摩爾比為1.30-1.35。控制酸度有利于聚鐵的生成，并能使產(chǎn)品保持適當(dāng)?shù)膲A化度和粘度，這關(guān)系到產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)形態(tài)及物理特性，影響產(chǎn)品pH值，貯藏穩(wěn)定性和聚合度，而導(dǎo)致絮凝效果的差異。

液體聚合硫酸鐵的工業(yè)化生產(chǎn)方法

原料：鋼屑、硫酸、硫酸酸洗廢液、硫酸亞鐵、鐵泥、磁性氧化鐵、硫鐵礦燒渣、含氧化鐵工業(yè)廢渣、磁鐵礦粉、低品位菱鐵礦等。

氧化劑：空氣、純氧、氯酸鉀、次氯酸鈉、過氧化氫等。

催化劑：亞硝酸鈉、硝酸、二氧化錳等。

一般工藝流程：原料→溶浸→鹽基化→氧化(加氧化劑)→聚合(加催化劑)→熟化→成品。

例如將定量的硫酸亞鐵、硫酸溶液，在充分?jǐn)嚢柘录尤雭喯跛徕c，并通入空氣氧化。催化劑分批加入，加入量占總量的1.5%。氧化時(shí)間根據(jù)氧化劑的不同及具體操作方法大約為2～17h。在反應(yīng)中先生成水合硫酸鐵，再生成各種堿式硫酸鐵。完成氧化后，降溫、靜置、促進(jìn)水解、聚合、過濾后即得棕紅色粘稠狀液體產(chǎn)品。

使用副產(chǎn)品及廢硫酸液，也可采用二段氧化法。在生產(chǎn)過程中，必須通過檢測(cè)手段，準(zhǔn)確地控制反應(yīng)原料的配比及確定反應(yīng)完成的程度。完成氧化后，熟化24h以上，讓溶液中重金屬雜質(zhì)被置換出來。先經(jīng)粗濾，并在溶液中加入約0.5%～0.8%的聚丙烯酰胺，再靜置48h，再經(jīng)細(xì)濾即得液體產(chǎn)品。

包裝和貯存

液體聚合硫酸鐵包裝為25kg塑料桶或直接用槽車送至使用單位，SPFS粉體聚合硫酸鐵包裝為復(fù)合編織袋（內(nèi)襯塑料膽），凈重25kg。SPFS型聚合硫酸鐵應(yīng)保存在干燥避熱處（受潮后不影響質(zhì)量指標(biāo)），須溶解后使用。溶解設(shè)備和加藥設(shè)備應(yīng)采用耐酸材料。