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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。
當(dāng)?shù)刎?fù)責(zé)人在向上級(jí)匯報(bào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃時(shí)，稱下轄一個(gè)縣確定大力發(fā)展石材產(chǎn)業(yè)，打造“節(jié)能環(huán)保石材產(chǎn)業(yè)園”，一時(shí)引起外界質(zhì)疑。記者在一個(gè)“生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)”采訪時(shí)發(fā)現(xiàn)，沿省道每隔數(shù)公里就能看到采石場(chǎng)在挖山采石。來(lái)來(lái)往往的運(yùn)石車揚(yáng)起的粉塵讓沿路村莊的村民只能關(guān)門閉窗！罢f(shuō)是封山育林，卻讓采石場(chǎng)這樣挖山！贝迕駛兎从常胁墒瘓(chǎng)24小時(shí)開工，為了不讓人看見漫天的粉塵，專門在夜深人靜的時(shí)候引爆開山。山腳下的農(nóng)田因?yàn)楹窈竦姆蹓m無(wú)法生長(zhǎng)莊稼，農(nóng)民的房屋也被震裂開口子。
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以內(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,需增加專門吸收裝置予以處理。
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)生的有害氣體需專門設(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)采用此類方法制備簡(jiǎn)單易行。
但是因?yàn)榇蠹噎h(huán)保意識(shí)缺乏，在草地上留下了不少垃圾袋和包裝袋，甚至還有燒烤留下的木炭等雜物。近日，福？h闊克阿尕什鄉(xiāng)齊勒喀仁村村“兩委”與駐村工作隊(duì)溝通后，組織20名返鄉(xiāng)大學(xué)生開展了以“綠色環(huán)保一日行”為主題的環(huán)保志愿活動(dòng)。大家頂著37度的高溫把草地上的果皮、塑料包裝紙等垃圾進(jìn)行分類處理，還大自然美景。就讀于湖北民族大學(xué)的返鄉(xiāng)學(xué)生沙依蘭古麗·米西提汗說(shuō)：“參加這個(gè)環(huán)保志愿活動(dòng)很有意義，用自己的微薄之力為家鄉(xiāng)的環(huán)境出一份力，可以增強(qiáng)自己的社會(huì)責(zé)任感，更加熱愛家鄉(xiāng)。
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