聚合硫酸鐵的制備：
    將15gFeSO4·7H2O50mL溶于20mL蒸餾水，在40℃恒溫水浴下加入98%的濃硫酸。打開磁力攪拌，緩慢加入30%的H2O2，控制在10min內(nèi)加完，升高溫度，氧化1h。待氧化完全后緩慢加入0.5mol/L的NaHCO325mL，控制在15min加完，攪拌聚合90min，冷卻后過濾，得液體聚合硫酸鐵產(chǎn)品。測其密度、全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鹽基度、pH值。
    聚合硫酸鐵的制備原理：
    過氧化氫是一種強(qiáng)氧化劑，在酸性條件下將Fe2+氧化為Fe3+，生成的硫酸鐵再經(jīng)過水解和聚合，即可制得液體聚合硫酸鐵產(chǎn)品。
    其主要反應(yīng)方程式如下：
    (1)氧化反應(yīng)：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
    (2)水解反應(yīng)：Fe2(SO4)3+nH2O=Fe2(OH)n(SO4)（3-n）/2+n/2H2SO4
    (3)聚合反應(yīng)：mFe2(OH)n(SO4)（3-n）/2=[Fe2(OH)n(SO4)（3-n）/2]m
    溫度對合成聚合硫酸鐵性能的影響：
    改變合成反應(yīng)溫度，其余條件不變，考察溫度對合成聚合硫酸鐵鹽性能的影響。常壓下，合成聚合硫酸鐵的最佳溫度范圍為45～65℃，當(dāng)溫度低于45℃時(shí)，氧化反應(yīng)速率很慢；當(dāng)高于65℃時(shí)，由于Fe2+的水解及FeSO4·7H2O的脫水，析出大量難溶的黃色Fe(OH)SO4沉淀影響氧氣與Fe2+的接觸。表1為溫度在45～65℃，每升高5℃為一個(gè)檢測點(diǎn)，F(xiàn)eSO4·7H2O15g，濃硫酸1.23mL，雙氧水3.89g時(shí)，合成聚合硫酸鐵的性能指標(biāo)�？梢钥闯�，在55℃時(shí)，密度、鹽基度、總鐵含量均達(dá)到了聚合硫酸鐵的國標(biāo)一級產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，確定55℃為最佳溫度。

    雙氧水用量對合成聚合硫酸鐵性能的影響：
    改變濃硫酸投入量，其余條件不變，考察濃硫酸投入量對合成聚合硫酸鐵性能的影響。當(dāng)溶液中酸性離子濃度不足時(shí)，F(xiàn)e2+才能部分水解生成高價(jià)鐵絡(luò)離子，并在一定條件下聚合得到聚合硫酸鐵，所以，必須[SO42-]/[Fe2+]<1.5，太高或太低不利于PFS的生成[6]。圖1是[SO42-]/[Fe2+]在1.375～1.475之間，F(xiàn)eSO4·7H2O15g，H2O23.89g，55℃的條件下合成聚合硫酸鐵的鹽基度曲線。[SO42-]/[Fe2+]為1︰1.425、1︰1.450、1︰1.475時(shí)，鹽基度B都符合國家標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮PFS的使用成本及產(chǎn)品質(zhì)量，當(dāng)[SO42-]/[Fe2+]=1︰1.425時(shí)為最佳比。
    濃硫酸投入量對合成聚合硫酸鐵性能的影響：
    改變濃硫酸投入量，其余條件不變，考察濃硫酸投入量對合成聚合硫酸鐵性能的影響。當(dāng)溶液中酸性離子濃度不足時(shí)，F(xiàn)e2+才能部分水解生成高價(jià)鐵絡(luò)離子，并在一定條件下聚合得到聚合硫酸鐵，所以，必須[SO42-]/[Fe2+]<1.5，太高或太低不利于PFS的生成。

    圖1是[SO42-]/[Fe2+]在1.375～1.475之間，F(xiàn)eSO4·7H2O15g，H2O23.89g，55℃的條件下合成聚合硫酸鐵的鹽基度曲線。[SO42-]/[Fe2+]為1︰1.425、1︰1.450、1︰1.475時(shí)，鹽基度B都符合國家標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮PFS的使用成本及產(chǎn)品質(zhì)量，當(dāng)[SO42-]/[Fe2+]=1︰1.425時(shí)為最佳比。

總結(jié)：   

（1）合成聚合硫酸鐵的最佳條件為：反應(yīng)溫度55℃，n(FeSO4)/n(H2O2)=1：0.6，[SO42-]/[Fe2+]=1：1.425。
（2）最佳條件下合成的聚合硫酸鐵產(chǎn)品性能如下：ρ≥1.45g/cm3，還原性物質(zhì)（以Fe2+計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.1％；全鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥11％；1％水溶液的pH=2~3；鹽基度為8％~16％，達(dá)到了GB14591—2006I類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

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