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聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法,此法工艺路线较简单,用于工业生产可以减少设备投资和生产环节,降低设备成本,但这种生产工艺必须依赖于氧化剂,如:H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。催化氧化法一般是选用一种催化剂,利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。
当地负责人在向上级汇报产业发展计划时,称下辖一个县确定大力发展石材产业,打造“节能环保石材产业园”,一时引起外界质疑。记者在一个“生态乡镇”采访时发现,沿省道每隔数公里就能看到采石场在挖山采石。来来往往的运石车扬起的粉尘让沿路村庄的村民只能关门闭窗。“说是封山育林,却让采石场这样挖山。”村民们反映,有采石场24小时开工,为了不让人看见漫天的粉尘,专门在夜深人静的时候引爆开山。山脚下的农田因为厚厚的粉尘无法生长庄稼,农民的房屋也被震裂开口子。
以下是制备聚合硫酸铁的具体操作方法,双氧水(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁:制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合,当温度升高到30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。
利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高等特点。但反应过程中, 有H2O2在分解时形成O2气放出在无催化剂时,起不到氧化作用。要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度制备工艺为间歇式操作,影响生产效率。H2O2成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。
氯酸钾(钠)氧化法:氯酸钾是广泛应用于和火柴工业的强氧化剂,同样可以将亚铁氧化成三价铁:制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中,在常温或稍微高温度下,搅拌中加入氯酸钾。检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。
该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应效率高,无空气污染。产品中含有氯酸盐,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。同时,由于氯酸钾价格昂贵,产品成本高。
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次氯酸钠氧化法:次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:生产的仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但会有少量以气体形式逸出而浪费掉,不能充分利用。同时也会造成环境污染,曾加后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂,制备聚合硫酸铁时,为了降低pH值, H2SO4的用量较高。用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差,不宜长期保存。
氧化法:为中强氧化剂,与亚铁反应如下:反应生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。该法是以工业硫酸亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业浓氧化。FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的20%,于0.1~0.2MPa下,搅拌中通入充足的空气或氧气,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以内。
用HNO3氧化时,成本比较低,反应周期短。所得产品浓度高,易于制成固体产品。若选用工业一级品原料,所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO2,会造成环境污染,需增加专门吸收装置予以处理。
综上所述,直接氧化法虽然工艺简单,操作简便,但存在氧化剂用量大,成本高,氧化剂引入的离子需分离出去,反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题,因而难于在工业化生产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合硫酸铁时采用此类方法制备简单易行。
但是因为大家环保意识缺乏,在草地上留下了不少垃圾袋和包装袋,甚至还有烧烤留下的木炭等杂物。近日,福海县阔克阿尕什乡齐勒喀仁村村“两委”与驻村工作队沟通后,组织20名返乡大学生开展了以“绿色环保一日行”为主题的环保志愿活动。大家顶着37度的高温把草地上的果皮、塑料包装纸等垃圾进行分类处理,还大自然美景。就读于湖北民族大学的返乡学生沙依兰古丽·米西提汗说:“参加这个环保志愿活动很有意义,用自己的微薄之力为家乡的环境出一份力,可以增强自己的社会责任感,更加热爱家乡。
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