高铁酸钾杀菌灭藻剂的制备
2014-12-20 18:46:53
天纬化学
湿法工艺中氧化剂除常用的NaCl0、KC10和Ca( Cl0)2外，曾有以H2 02和HSO5-作为氧化剂来制备高铁酸盐的报道。最近有报道以纯度要求较高的新制α-Fe2 03与由Ca( ClO)2、Ca(OH)2、NaOH、Na2S04组成的悬浮液反应，制备出通式为M(Fe，X) 04的高铁酸复盐。据称这种复盐的稳定性较高。
湿法工艺表面看起来比较简单，而实际上该工艺操作程序繁琐，需控制在较低温度下缓慢反应。一般需要提纯若干次，经多次过滤，而且过滤时时效又非常低，K2 Fe04的收率也较低。
方法一：NaCl0与硝酸铁合成高铁酸钾。
Na2 Fe04的合成：向NaCl0溶液中依次加入NaOH、Fe (N03)3•
9H2O和自制复合稳定剂等，温度控制在20℃，用磁力搅拌器搅拌1.5h左右，溶液呈深紫红色，即生成了Na2 Fe04。
除盐：向上述反应液中加入固体的NaOH至饱和，保持水温20℃，继续搅拌0. 5h。将反应液放料、离心，真空泵抽滤。取滤液，即为较纯净的Na2 Fe04溶液。
K2 Fe04合成：将饱和KOH溶液加入到上述溶液中，保持溶液温度20℃，并不停搅拌15 min，可见烧杯壁有黑色的沉淀物生成，抽滤，滤渣为K2 Fe04。滤液为Na2 Fe04溶液，可循环使用。
后处理：后处理包括重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥。滤渣用30mL的3mol/L KOH溶液溶解，再加入到饱和KOH溶液中，冰水冷却下K2 Fe04又析出，抽滤，滤渣即为K2 Fe04。将滤渣先用lOmL的苯洗涤去除水分，再用95%的乙醇洗涤去除碱，最后用乙醚洗涤去除其中的水和乙醇。有机物洗涤后，立即对其进行真空干燥，使水分、有机物得以挥发，从而保证K2 Fe04的稳定性。
原料的质量比理论应为：m[Fe (N03)3•9H20]：m(NaOH)：
m(NaCl0):m(KOH)=20. 20：10. 00：5.59：5.60。由于FeO42-在碱性溶液中才能稳定存在，所以NaOH应过量。此外，NaCl0在这个放热反应中要自身分解一部分，所以NaCl0也应过量。
方法二：以含铁废料为原料，合成高铁酸钾。
将废铁屑置于一定浓度的硫酸溶液中，反应后析出FeS04晶体。加入一定量的催化剂，在碱性条件下，用空压机通入空气进行氧化反应，当Fe2全部转化为Fe(OH)3时反应终止。
在碱性条件下，将Fe(OH)3逐渐加到次氯酸钠中，加入NaOH溶液至饱和状态，取样分析c(Fe3+)<0. 5mg/mL时，即达氧化反应的终点。在充分搅拌lh后即可得含盐高铁酸钠。在氧化液中加入过量的NaOH，升温至70～80℃，搅拌下加入2～3滴浓NaOH，以不再析出细小沉淀（钠盐）为止。离心脱盐后，即得高铁酸钠。
在温度为80～85℃时，快速搅拌，并往高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，析出高铁酸钾产物。取样，以加KOH溶液后不再产生高铁酸钾晶体为转化终点。粗品先用KOH溶液洗涤数次，再用苯和乙醇液洗涤，干燥而得高铁酸钾。
以工业废料铁屑为起始原料，采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾，可降低产品成本60% - 70%，并达到以废治废的目的。在产品中添加稳定剂，可有效地提高产品的稳定性。