聚磷硫酸铁生产工艺

聚磷硫酸铁生产工艺（通用4篇）

篇1：聚磷硫酸铁生产工艺

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硫酸铁生产项目可行性研究报

告

性状：灰白色粉末或正交棱形结晶流动浅黄色粉末。对光敏感。易吸湿。在水中溶解缓慢，但在水中有微量硫酸亚铁时溶解较快，微溶于乙醇，几乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中缓慢地水解。相对密度(d18)3.097。热至480℃分解。商品通常约含20%水呈浅黄色。也有含9分子结晶水的。相对密度2.1。175℃失去7分子结晶水。

产品用途

用于银的分析，糖的定量测定。用作染料。墨水。净水。铝的雕刻。消毒。聚合催化剂等。

分析试剂、糖定量测定、铁催化剂、媒染剂、净水剂制颜料、药物。

水处理行业用作净水的混凝剂和污泥的处理剂。被用作媒染剂以及工业废水的凝结剂，也用于颜料中。医药上用硫酸铁作收敛剂和止血剂

用于镀锌镍铁合金、镀锌铁钴合金等电解液中。

硫酸铁在[2]农业应用：用作化肥，除草剂杀虫剂，医治小麦，果树，土豆，玉米，蔬菜，花木防治果园害虫和果树的腐烂病，根治树秆的苔类、地衣等。也可用作肥料，是花木，果树制造叶绿素的催化剂，具有除磷，固氮，活钾，疏松土壤，杀菌治虫，壮根强杆，增报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

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强果实的光泽度，含水量，增强光合作用，提高作物抗旱，抗逆能力，减少果实腐烂病，轮纹病，斑病，锈病，白粉病等病症，并且对果树的小叶病，黄叶病，缩果病有很强的防治作用达到增收增产的显著效果。

化合价

硫酸铁中铁元素的化合价为+3价，水溶液呈黄褐色。注意：离子化合价决定其水溶液的颜色，+3价铁离子化合物的水溶液呈黄褐色，+2价的铁离子化合物的水溶液呈浅绿色（如硫酸亚铁）。另外，+2价铜离子化合物的水溶液呈蓝色（如硫酸铜、氯化铜），+6价锰离子的化合物如高锰酸钾水溶液呈绿色，+7价锰离子的化合物水溶液则为紫色（如高锰酸钾），因此，同种物质化合价的不同其溶液的颜色也不尽相同。

应用特点

与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：

1.新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂； 2.混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快；

3.净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒，无害，安全可靠；

4.除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著；

5.适应水体PH值范围宽为4-11，最佳PH值范围为6-9，净化报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

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后原水的PH值与总碱度变化幅度小。对处理设备腐蚀性小；

6.对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳；

7.投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。北京智博睿信息咨询有限公司 可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）第一章 研究概述 第一节 研究背景与目标 第二节 研究的内容 第三节 研究方法 第四节 数据来源 第五节 研究结论

一、市场规模

二、竞争态势

三、行业投资的热点

四、行业项目投资的经济性 第二章 硫酸铁生产项目总论 第一节 硫酸铁生产项目背景

一、硫酸铁生产项目名称

二、硫酸铁生产项目承办单位

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三、硫酸铁生产项目主管部门

四、硫酸铁生产项目拟建地区、地点

五、承担可行性研究工作的单位和法人代表

六、研究工作依据

七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论

一、市场预测和项目规模

二、原材料、燃料和动力供应

三、选址

四、硫酸铁生产项目工程技术方案

五、环境保护

六、工厂组织及劳动定员

七、硫酸铁生产项目建设进度

八、投资估算和资金筹措

九、硫酸铁生产项目财务和经济评论

十、硫酸铁生产项目综合评价结论 第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议

第三章 硫酸铁生产项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析

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第二节 硫酸铁生产项目相关政策分析

一、国家政策

二、硫酸铁生产项目行业准入政策

三、硫酸铁生产项目行业技术政策 第三节 地方政策

第四章 硫酸铁生产项目背景和发展概况 第一节 硫酸铁生产项目提出的背景

一、国家及硫酸铁生产项目行业发展规划

二、硫酸铁生产项目发起人和发起缘由 第二节 硫酸铁生产项目发展概况

一、已进行的调查研究硫酸铁生产项目及其成果

二、试验试制工作情况

三、厂址初勘和初步测量工作情况

四、硫酸铁生产项目建议书的编制、提出及审批过程 第三节 硫酸铁生产项目建设的必要性

一、现状与差距

二、发展趋势

三、硫酸铁生产项目建设的必要性

四、硫酸铁生产项目建设的可行性 第四节 投资的必要性

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第五章 硫酸铁生产项目行业竞争格局分析 第一节 国内生产企业现状

一、重点企业信息

二、企业地理分布

三、企业规模经济效应

四、企业从业人数

第二节 重点区域企业特点分析

一、华北区域

二、东北区域

三、西北区域

四、华东区域

五、华南区域

六、西南区域

七、华中区域

第三节 企业竞争策略分析

一、产品竞争策略

二、价格竞争策略

三、渠道竞争策略

四、销售竞争策略

五、服务竞争策略

六、品牌竞争策略

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第六章 硫酸铁生产项目行业财务指标分析参考 第一节 硫酸铁生产项目行业产销状况分析 第二节 硫酸铁生产项目行业资产负债状况分析 第三节 硫酸铁生产项目行业资产运营状况分析 第四节 硫酸铁生产项目行业获利能力分析 第五节 硫酸铁生产项目行业成本费用分析

第七章 硫酸铁生产项目行业市场分析与建设规模 第一节 市场调查

一、拟建 硫酸铁生产项目产出物用途调查

二、产品现有生产能力调查

三、产品产量及销售量调查

四、替代产品调查

五、产品价格调查

六、国外市场调查

第二节 硫酸铁生产项目行业市场预测

一、国内市场需求预测

二、产品出口或进口替代分析

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三、价格预测

第三节 硫酸铁生产项目行业市场推销战略

一、推销方式

二、推销措施

三、促销价格制度

四、产品销售费用预测

第四节 硫酸铁生产项目产品方案和建设规模

一、产品方案

二、建设规模

第五节 硫酸铁生产项目产品销售收入预测

第八章 硫酸铁生产项目建设条件与选址方案 第一节 资源和原材料

一、资源评述

二、原材料及主要辅助材料供应

三、需要作生产试验的原料

第二节 建设地区的选择

一、自然条件

二、基础设施

三、社会经济条件

四、其它应考虑的因素

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第三节 厂址选择

一、厂址多方案比较

二、厂址推荐方案

第九章 硫酸铁生产项目应用技术方案 第一节 硫酸铁生产项目组成 第二节 生产技术方案

一、产品标准

二、生产方法

三、技术参数和工艺流程

四、主要工艺设备选择

五、主要原材料、燃料、动力消耗指标

六、主要生产车间布置方案 第三节 总平面布置和运输

一、总平面布置原则

二、厂内外运输方案

三、仓储方案

四、占地面积及分析 第四节 土建工程

一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计

二、特殊基础工程的设计

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三、建筑材料

四、土建工程造价估算 第五节 其他工程

一、给排水工程

二、动力及公用工程

三、地震设防

四、生活福利设施

第十章 硫酸铁生产项目环境保护与劳动安全 第一节 建设地区的环境现状

一、硫酸铁生产项目的地理位置

二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象

三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物

四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施

五、现有工矿企业分布情况

六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况

七、大气、地下水、地面水的环境质量状况

八、交通运输情况

九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料

十、环保、消防、职业安全卫生和节能

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第二节 硫酸铁生产项目主要污染源和污染物

一、主要污染源

二、主要污染物

第三节 硫酸铁生产项目拟采用的环境保护标准 第四节 治理环境的方案

一、硫酸铁生产项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响

二、硫酸铁生产项目对周围地区自然资源可能产生的影响

三、硫酸铁生产项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响

四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案

五、绿化措施，包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议 第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生

一、生产过程中职业危害因素的分析

二、职业安全卫生主要设施

三、劳动安全与职业卫生机构

四、消防措施和设施方案建议

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第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织

一、企业组织形式

二、企业工作制度

第二节 劳动定员和人员培训

一、劳动定员

二、年总工资和职工年平均工资估算

三、人员培训及费用估算

第十二章 硫酸铁生产项目实施进度安排 第一节 硫酸铁生产项目实施的各阶段

一、建立 硫酸铁生产项目实施管理机构

二、资金筹集安排

三、技术获得与转让

四、勘察设计和设备订货

五、施工准备

六、施工和生产准备

七、竣工验收

第二节 硫酸铁生产项目实施进度表

一、横道图

二、网络图

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第三节 硫酸铁生产项目实施费用

一、建设单位管理费

二、生产筹备费

三、生产职工培训费

四、办公和生活家具购置费

五、勘察设计费

六、其它应支付的费用

第十三章 投资估算与资金筹措 第一节 硫酸铁生产项目总投资估算

一、固定资产投资总额

二、流动资金估算 第二节 资金筹措

一、资金来源

二、硫酸铁生产项目筹资方案 第三节 投资使用计划

一、投资使用计划

二、借款偿还计划

第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算

一、生产总成本估算

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二、单位成本

三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析

第五节 社会效益和社会影响分析

一、硫酸铁生产项目对国家政治和社会稳定的影响

二、硫酸铁生产项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性

三、硫酸铁生产项目与当地基础设施发展水平的相互适应性

四、硫酸铁生产项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性

五、硫酸铁生产项目对合理利用自然资源的影响

六、硫酸铁生产项目的国防效益或影响

七、对保护环境和生态平衡的影响

第十五章 硫酸铁生产项目不确定性及风险分析 第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险 第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险

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第七节 技术风险

第十六章 硫酸铁生产项目行业发展趋势分析

第一节 我国硫酸铁生产项目行业发展的主要问题及对策研究

一、我国硫酸铁生产项目行业发展的主要问题

二、促进硫酸铁生产项目行业发展的对策 第二节 我国硫酸铁生产项目行业发展趋势分析 第三节 硫酸铁生产项目行业投资机会及发展战略分析

一、硫酸铁生产项目行业投资机会分析

二、硫酸铁生产项目行业总体发展战略分析 第四节 我国 硫酸铁生产项目行业投资风险

一、政策风险

二、环境因素

三、市场风险

四、硫酸铁生产项目行业投资风险的规避及对策

第十七章 硫酸铁生产项目可行性研究结论与建议 第一节 结论与建议

一、对推荐的拟建方案的结论性意见

二、对主要的对比方案进行说明

三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议

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四、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见

五、对不可行的项目，提出不可行的主要问题及处理意见

六、可行性研究中主要争议问题的结论

第二节 我国硫酸铁生产项目行业未来发展及投资可行性结论及建议

第十八章 财务报表 第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表

第十九章 硫酸铁生产项目投资可行性报告附件 1、硫酸铁生产项目位置图 2、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、硫酸铁生产项目所需成果转让协议及成果鉴定 5、硫酸铁生产项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表 8、硫酸铁生产项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表

报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

北京智博睿信息咨询有限公司 、现金流量表 11、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表 15、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表 17、流动资金估算表 18、投资计划与资金筹措表 19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表 21、总成本费用估算表、产品销售（营业）收入和销售税金及附加估算表

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篇2：聚磷硫酸铁生产工艺

本工作采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(PS)产生·SO4-,以·SO4-为氧化剂降解电镀添加剂生产废水中的难降解有机物,考察了废水p H、n(ZVI)∶n(PS)、c(S2O82-)、反应温度等工艺条件对废水处理效果的影响。

1实验部分

1.1废水水质

实验废水为广州某电镀添加剂生产企业二次Fenton反应处理后的废水,COD为180 mg/L,p H为8.4。

1.2试剂和仪器

硫酸、Na OH、PS、ZVI:均为分析纯。

PHS-3C型p H计:上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂;HJ-6A型多头数显恒温搅拌器:常州奥华仪器有限公司;TR420型多参数水质分析仪:默克化工技术(上海)有限公司。

1.3实验方法

取25 m L废水置于100 m L锥形瓶中,用质量分数为10%的稀硫酸调节废水p H,然后快速加入一定量的ZVI和PS,摇匀,放入搅拌器中开始计时,反应一段时间后取出。向废水中加入Na OH溶液,调节废水p H至一定值,然后用0.45μm的滤膜过滤,测定滤液的COD,计算COD去除率。除温度影响实验外,其他实验均在室温下进行,每组至少做2个平行实验。

1.4分析方法

采用快速消解分光光度法测定COD[5]。

2 结果与讨论

2.1 废水p H对COD去除率的影响

在c(S2O82-)=12 mmol/L、n(ZVI)∶n(PS)=1.00、反应温度为室温的条件下,废水p H对COD去除率的影响见图1。由图1可见:在废水p H为3~5的范围内,随废水p H升高,COD去除率提高;当废水p H为5.0、反应时间为60 min时,COD去除率最高,为46.3%;在中性和碱性条件下,随废水p H升高,COD去除率逐渐下降;当废水p H为8.4时(不调节废水p H),COD去除率降至15.6%。由图1还可以看出,随着反应时间的延长,COD去除率逐渐增加;当反应时间达到60 min时,反应基本平衡,去除率基本达到最大值。

在废水p H为3~5的范围内,随着废水p H的升高,COD去除率提高,可能是因为投加的ZVI在酸性较强的条件下生成Fe2+的速率过快[6],导致Fe2+在催化S2O82-生成·SO4-的同时,又与有机物争夺·SO4-,使得与有机物反应的·SO4-减少[7]。在碱性条件下,·SO4-更易于向·OH转化,·OH与溶液中的OH-反应,导致活性物种快速猝灭[8],且碱性条件下,Fe2+易生成沉淀,抑制反应的进行[9],因此碱性条件下COD去除率较低。本实验选择废水p H为5.0较适宜。

2.2 n(ZVI)∶n(PS)对COD去除率的影响

在废水p H为5.0、c(S2O82-)=12 mmol/L、反应温度为室温的条件下,n(ZVI)∶n(PS)对COD去除率的影响见图2。由图2可见:n(ZVI)∶n(PS)=0.50、反应时间为60 min时,COD去除率为23.4%;逐渐升高ZVI的投加量至n(ZVI)∶n(PS)=1.00时,反应时间60 min,COD去除率达到46.3%;继续增加ZVI的投加量至n(ZVI)∶n(PS)=2.50时,COD去除率反而降低,反应时间60 min,COD去除率仅为29.3%。这表明适量的铁粉对有机物的降解有促进作用,过量时则会抑制有机物的降解。有研究表明[10,11,12],溶液中的Fe2+过量时会与体系中的有机物竞争消耗·SO4-,降低有机物的去除率。本实验选择n(ZVI)∶n(PS)=1.00较适宜。

2.3 c(S2O82-)对COD去除率的影响

在废水p H为5.0、n(ZVI)∶n(PS)=1.00、反应温度为室温的条件下,c(S2O82-)对COD去除率的影响见图3。由图3可见:当c(S2O82-)=6mmol/L、反应时间为60 min时,COD去除率为34.5%;随着c(S2O82-)的逐渐增加,COD去除率逐渐提高;当c(S2O82-)=15 mmol/L、反应时间为60 min时,COD去除率达到66.5%;再继续增加c(S2O82-),COD去除率反而逐渐下降;当c(S2O82-)=21 mmol/L、反应时间为60 min时,COD去除率为44.8%。这是因为当c(S2O82-)过高时,瞬间产生大量的自由基[13],S2O82-会对·SO4-起到猝灭作用[14,15],从而降低COD去除率。本实验选择c(S2O82-)=15mmol/L较适宜。

2.4 反应温度对COD去除率的影响

在废水p H为5.0、n(ZVI)∶n(PS)=1.00、c(S2O82-)=15 mmol/L、反应时间为60 min的条件下,反应温度对COD去除率的影响见图4。由图4可见:随着反应温度的升高,COD去除率先增加后降低;当反应温度为50℃时,COD去除率最高,为76.8%,此时出水COD约为42 mg/L,满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》[16]的一级标准要求。因为随着反应温度的升高,PS吸收的能量逐渐增多,O—O键越容易断裂,产生更多的·SO4-,使COD去除率增加[17];而当反应温度过高时,能促进Fe2+生成Fe(OH)3沉淀,造成氧化能力降低[18]。本实验最佳反应温度为50℃。

3 结论

采用ZVI活化PS产生·SO4-,以·SO4-为氧化剂降解电镀添加剂生产废水中的难降解有机物。废水处理的最佳工艺条件:废水p H为5.0,n(ZVI)∶n(PS)=1.00,c(S2O82-)=15 mmol/L,反应温度为50℃。在此最佳工艺条件下反应60 min,COD去除率达到76.8%,出水COD约为42 mg/L,满足GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准要求。

摘要：采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(PS)产生·SO4-,以·SO4-为氧化剂深度处理电镀添加剂生产废水。考察了废水p H、n(ZVI)∶n(PS)、c(S2O82-)和反应温度对废水COD去除率的影响。实验得出废水处理的最佳工艺条件:废水p H为5.0,n(ZVI)∶n(PS)=1.00,c(S2O82-)=15 mmol/L,反应温度为50℃。在此最佳工艺条件下反应60 min,COD去除率达到76.8%,出水COD约为42 mg/L,满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准要求。

篇3：聚磷硫酸铁生产工艺

关键词：聚磷硫酸铁（PPFS）；复合絮凝剂；邻苯二甲酸酯类（PAEs）； 环境激素

中图分类号：X703.5; TQ085文献标志码：A文章编号：16744764（2012）03012904

Coagulation Removal of Phthalic Acid Esters Environmental

Hormones by Polymeric Phosphate Ferric Sulfate

ZHENG Huaili1, FAN wei1, JIAO Shijun1, HE qiang1, GUAN qingqing1,

YAO binghua2, LU wei1

(1.Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Regions EcoEnvironment, Ministry of Education,

Chongqing University, Chongqing 400045, P.R.China;

2.The Faculty of Sciences, Xian University of Technology, Xian 710048, P.R.China)

Abstract:Based on the strong poly role of phosphate on polymeric ferric sulfate (PFS), with PFS and Na2HPO4 as raw materials, a new type of composite flocculant polymeric phosphate ferric sulfate (PPFS) was developed. The structure of PPFS was characterized by IR and SEM, and the mechanism of flocculation was analyzed. The factors affecting phthalic acid esters (PAEs) removal were discussed, including dosage, nPO43-/nFe3+and alkalization degree. The results indicate that PPFS has good removal effect to PAEs. When the dosage is 70 mg·L-1, nPO43-/nFe3+ is 0.3 and alkalization degree is 30%, the removal rate of dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate and bis (2ethylhexyl) phthalate are 67.93%,84.55%,90.88%,88.69%, respectively.

Key words:polymerit phosphate ferric sulfate; composite flocculant; phthalic acid esters; environmental hormones

邻苯二甲酸酯类化合物（PAEs）是一类重要的环境激素(也称内分泌干扰物质)，对生物体和人类有雌激素的作用，危害人体正常激素分泌，可以导致内分泌失调，出现生殖病变，还可损害动物肝脏，有致癌作用［13］。近年来，随着工业生产和塑料制品的使用，塑料垃圾的大量增加，使得邻苯二甲酸酯不断进入环境，目前已成为全球性的最普遍的有机污染物之一。因此，邻苯二甲酸酯的去除已成为水资源保护和给水净化处理中一项非常重要的新课题［47］。

强化混凝是去除水中有机物的一种可行且有效的途径，相对其他处理工艺，其成本较低且在原有处理设备上稍作改造就可实施。强化混凝的核心工艺是优质絮凝剂的选择。铁系无机高分子絮凝剂是目前有极好的发展和应用前景的有效絮凝剂之一，目前有取代对人体有害的铝盐絮凝剂的趋势［811］。聚磷硫酸铁(简称PPFS)是基于磷酸根对聚合硫酸铁（PFS）的强增聚作用，在聚合硫酸铁(简称PFS)中引入了适量的磷酸盐，使得PPFS中产生了新一类高电荷的带磷酸根的多核中间络合物［1214］，与传统的无机絮凝剂相比较，其具有絮体形成快、颗粒密度大、沉降速度快等特点，且有安全无毒、对水温和pH值适应范围广的优点［15］。本文以重庆嘉陵江江水为研究对象，考察了PPFS对江水中邻苯二甲酸酯类环境激素的去除效果。〖=D(〗郑怀礼，等：聚磷硫酸铁混凝去除邻苯二甲酸酯类环境激素〖=〗1试验材料和方法

1.1材料

聚合硫酸铁（PFS），工业级，重庆蓝洁自来水洁净公司提供；无水磷酸氢二钠(Na2HPO4)，AR级，国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钠(NaOH)，AR级，重庆川东化工有限公司化学试剂厂。

nlc202309022119

1.2聚磷硫酸铁的制备方法

取一定体积的聚合硫酸铁溶液于锥形瓶中，然后按预先设定的磷铁摩尔比定量加入Na2HPO4，反应一定时间后加入一定量的氢氧化钠调节其碱化度，在水浴条件下反应一段时间后得深红棕色液体产品，熟化24 h即得PPFS。

1.3絮凝试验方法

实验时，取2 L江水，调节六联电动搅拌器搅拌速度分别为快速(300 r·min-1)搅拌1 min，中速(150 r·min-1)搅拌3 min，慢速(40 r·min-1)搅拌5 min。在快速搅拌结束时测定zate电位。搅拌结束后沉降半个小时后，取上清液，测定有机物含量。

1.4分析测试仪器

六联电动搅拌器（深圳中润水工限公司）； pHs3c型精密酸度计（上海电光器件厂），550 SeriesⅡ红外光谱分析仪(梅特勒-托利多仪器有限公司)，Quttro mico GMS/MS 气质联用仪(美国Waters 公司)，VEGAⅡ LMU扫描电子显微镜(捷克TESCAN公司)，Zetasizer Nano ZS90纳米粒度及Zeta电位分析仪（英国马尔文公司）。

1.5微污染水来源及其特性

实验用水取自重庆嘉陵江某取水口。实验所测指标为列入美国环保局（EPA）129种重点控制的污染物名单中的6种邻苯二甲酸酯类化合物，包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP）、邻苯二甲酸二乙酯(DEP）、邻苯二甲酸二丁酯(DBP）、邻苯二甲酸二辛酯(DOP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)和邻苯二甲酸二(2乙基己基)酯(DEHP)。水质见表1。表1江水中邻苯二甲酸酯类环境激素的浓度g·L-1

DMPDEPDBPDEHPDOPBBP0.0630.0380.2762.414未检出未检出2结果与讨论

2.1红外图谱(IR)分析

将PPFS和PFS在60℃下真空干燥、粉碎后，采用溴化钾压片法测定其红外图谱，见图1。图1中PFS的红外图谱在波数为3 400 cm-1处有一强的宽吸收峰，是聚合铁中与铁离子相连的—OH和样品中吸附水分子中的—OH基团的伸缩振动产生的，在波数1 640 cm-1处为水峰，是H－O－H的伸缩振动产生的，在波数为3 200～3 400 cm-1处的峰形较宽，峰面积增加，而每一个凸点均代表特定能量的氢键，故说明PFS中是以羟桥连接为主的聚合物，且其内部结合的羟基比较复杂。在图中的1 036 cm-1处有明显的Fe－O－H 的弯曲振动的特征吸收峰，在1 114～1 200 cm-1处有一中等强度吸收峰，据相关资料分析，它们可能是Fe－OH－Fe或Fe－O－Fe的弯曲振动。另外红外光谱图中2 361、1 223、489 cm-1吸收峰应为HSO4-的吸收而产生，1 130、1 107 cm-1为SO42-的特征频率，在669 cm-1处为SO42-的弱吸收峰。

图1PPFS红外图谱

与PFS相比，PPFS在3 400、1 640 cm-1处的2个特征吸收峰峰形与PFS基本相似，只是峰的面积和波数有所变化，这主要是分子中的—OH的伸缩振动和结合水分子H－O－H的弯曲振动。结合硫酸盐和磷酸盐的红外特征频率，可以看到PPFS波数为900～1 200 cm-1峰变化明显，且吸收较强，其形态不同于PFS，这些峰为Fe－OH－Fe或Fe－PO4的振动，这说明聚合硫酸铁和磷酸根复合后，PFS中的水解络合铁离子与共存的磷酸根发生了反应生成Fe－PO4聚合物，生成一种新型稳定性良好的聚磷硫酸铁絮凝剂。

2.2电镜扫描(SEM)分析

为观察PPFS在复合过程中表面形貌的变化情况，对PPFS以及PFS进行了电镜扫描分析，得到放大(1 000倍)后的产物照片，见图2。由图2可知，与PFS相比，PPFS表面微观形态发生了较大变化。在PFS刚性结构的基础上，PPFS表面结合了大量的聚合物支链，柔性的支链与刚性骨架相互渗透，相互结合。这种刚柔相济的紧密包埋结构增加了分子颗粒与水体中有机物质作用表面积，赋予PPFS更优异的架桥作用。由于PPFS在水解过程中带有大量的正电荷，可有效降低有机物表面电荷，使其脱稳凝聚，并在架桥作用下，使PPFS的絮凝性能得到强化。

图2PPFS和PFS的电镜扫描图谱

2.3PPFS投加量对PAEs去除效果的影响

按絮凝实验方法，固定PPFS的nPO43-/n Fe3+为0.3、碱化度为30%，考察投加量分别为50、70、90 mg·L-1时对邻苯二甲酸酯类的去除效果，结果见图3。同时测得其zate电位分别为-11.77、-936、-10.90 mV。由图3可知，PPFS在一定范围内，随着药剂投加量的增加，絮凝效果也逐渐增加，在投加量为70 mg·L-1的范围内，絮凝效果最好，但是投加量继续增加的话，絮凝效果反而开始下降。由zate电位值可知，在一定范围内，当絮凝剂用量增加时，其电中和能力和吸附作用增强，所以去除率升高；当投加量过多时，胶体电荷发生较大逆变而出现反稳现象，因此絮凝效果变差。

图3投加量对去除效果的影响

2.4PPFS nPO43-/nFe3+对PAEs去除效果的影响

按絮凝试验方法，固定投加量为70 mg·L-1、碱化度为30%，考察nPO43-/nFe3+分别为0.2、03、0.4时的絮凝剂的絮凝效果，结果见图4。同时测得其zate电位分别为-9.56、-9.36、-11.39 mV。实验结果表明，nPO43-/nFe3为0.3的PPFS时有最佳絮凝性能。这主要是由于加入一定量的Na2HPO4，增强了Fe-PO4-Fe的桥键作用， Fe3+多核聚合态增加，卷扫絮凝、网捕能力以及架桥吸附作用增加。此外，在nPO43-/nFe3+为0.3时，PPFS电中和能力最强， PPFS在絮凝时能有效地降低水中胶体的zate电位发生电性中和反应致使胶体脱稳，然后在卷扫、网捕及吸附架桥作用下最终有效地去除微污染水中的各种物质。

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图4nPO43-/nFe3对去除效果的影响

2.5PPFS碱化度对PAEs去除效果的影响

按絮凝试验方法，固定絮凝剂的投加量为70 mg·L-1和nPO43-/nFe3+为0.3，考察碱化度分别为20%、30%、40%时的絮凝效果，结果见图5。同时测得其zate电位分别为-11.39、-9.36、-9.44 mV。由图5可知，碱化度为30%的PPFS的去处效果最佳。众多研究证明，絮凝效果与碱化度有关［16］，而且只有当碱化度适中时才表现最佳絮凝效果。PPFS主要是靠电中和、架桥、吸附、卷扫絮凝等作用去除有机物。不同碱化度的PPFS电中和能力不同，因而有不同的去除效果。碱化度为30%时，PPFS的电中和能力、卷扫和网捕能力的综合作用较强，因此其絮凝效果较好。

图5碱化度对去除效果的影响

3结论

1）聚合硫酸铁和磷酸根复合后，PFS中的水解络合铁离子与共存的磷酸根发生了反应生成Fe－PO4聚合物，生成一种新型稳定性良好的PPFS絮凝剂。

2）PPFS具有很强的吸附架桥和电中和作用，对邻苯二甲酸酯类有较好的去除效果。在投加量为70 mg·L-1、nPO43-/nFe3+为0.3、碱化度为30%时，邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯的去除率分别为67.93%、84.55%、90.88%和88.69%。

3）PPFS的成本较低，在城镇饮用水去除邻苯二甲酸酯类环境激素方面具有良好的应用前景。

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（编辑王秀玲）

篇4：硫酸钾生产工艺探究

1 我国硫酸钾工业的现状

我国的硫酸钾生产在1992年以前, 没有一条完整的硫酸钾生产流程, 通过学者专家的不断努力, 在近几年得到了很好的改观。我国的硫酸钾生产流程和其他国家差不多, 最主要的生产工艺都是采用曼海姆法和复分解法。

2 硫酸钾生产工艺简介

2.1 曼海姆法

曼海姆法是一种以氯化钾和硫酸为原材料生产硫酸钾的方法, 在19世纪由德国著名化学家Mannheim Verein发现的。生产流程是将两者按照一定的比例混合, 在低温下两者就会发生如下反应KCl+H2SO4→KHSO4+HCl, 然后通过加热将反应室的温度上升到268℃则开始第二步反应KHSO4+KCl→K2SO4+HCl, 继续加热, 当温度达到600~700℃时, 反应结束, 得到生成物硫酸钾, 硫酸钾经过冷却变成固体。这种方法是迄今为止, 比较完整的硫酸钾生产流程, 该方法生产效率高, 但是能源消耗大, 副作用是不能产生效益。

2.2 缔置法

缔置法是我国主导发现的, 原理是利用硫酸根离子和氯根离子与缔合剂的亲和力不同性。先让有机缔合剂与硫酸根离子结合, 当周围都是氯化钾时, 氯离子会置换出硫酸根离子, 硫酸根离子就会与钾离子结合形成硫酸钾。缔合剂可以使用氨的解离进行循环使用, 不仅能够循环使用, 还能够产生氨氯肥。这种方法的好处就在于反应条件温和, 在常压下就能完成, 温度要求也不是很高, 生产过程能够连续实现, 成本能够接受并且没有污染。但是这种方法生产规模小并且生产存在风险, 缔合剂很容易中毒造成损失, 这也是研究者在积极解决的问题。

2.3 芒硝转化法

芒硝转化法是以芒硝和氯化钾为原材料制取硫酸钾的一种工艺方法, 氯化钠是这个过程的副产物。此方法有两个反应化学式:4Na2SO4+6 KCl→3 K2SO4·Na2SO4+6Na Cl和K2SO4·Na2SO4+2 KCl→2 K2SO4+2Na Cl。这种方法的好处就在于流程简便, 生产设备可以扩大, 能耗小, 成本较低, 也没有什么污染;但也有缺点, 其中钾和钠的分离不完全, 得到的产品质量不是很高。

2.4 石膏转化法

石膏转换法就是使用氨的饱和溶液, 利用溶解度不同原理, K2SO4能够通过结晶得到, 石膏和氯化钾可以发生复分解, 就能够得到我们所需硫酸钾。这其中发生的反应为Ca SO4·2H2O+2KCl→K2SO4↓+Ca Cl2+2H2O。采用这种方法的最大好处就是原材料石膏来源广, 我国自然资源储存量大, 不仅是天然的, 还可以从磷肥厂中的废弃物中分离出所需的石膏, 并且这种方法的成本较低。

2.5 硫酸铵转换法

硫酸铵转化法采用了其他工业反应中的副产物硫酸铵和氯化钾, 根据各种反应物的溶解度不同, 采用不同温度不同浓度分离得到硫酸钾和氯化铵。这种方法中涉及到的反应为 (NH4) 2SO4+2KCl→K2SO4+2NH4Cl, 这种方法在我国由南华集团主导研究, 后来又经过各方努力得到了完善。

3 结束语

简要介绍了硫酸钾生产工艺, 根据不同的资金投入、资源充足与否以及结合实际情况, 会选择不同的生产工艺。总体来说, 曼海姆法相对比较优秀, 产品达标率更高, 但是所需资金较大, 能源消耗也大。缔置法的技术比较先进, 是大量生产硫酸钾的重要生产工艺, 但是生产操作繁琐也可能成为制约的条件。其他工艺在特殊的情况下也有不同的应用, 生产者应当根据不同的环境和状况进行选择, 总体来说硫酸钾的生产工艺能够满足国民生产生活的基本需求。

摘要：硫酸钾的应用涉及到国民生产的方方面面, 其生产工艺也是在不断的发展和进步, 越来越多的生产工艺和方法得到了应用。简要介绍了硫酸钾的生产工艺方法, 如:曼海姆法、缔置法、芒硝转化法、石膏转化法、硫酸铵转换法等。每种生产工艺都有其各自的优缺点, 希望借助介绍的硫酸钾生产工艺对整个生产行业提供技术参考。

关键词：硫酸钾,生产,工艺方法

参考文献

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