高铁酸钾的制备工艺研究与表征

高铁酸钾是一种新型绿色高效的水处理剂,为了探索经济、高效的制备高铁酸钾的工艺,以次氯酸钙为主要原料通过氧化反应制备高铁酸钾,考察反应时间、反应温度、次氯酸钙用量、重结晶温度和碱度等因素对产率的影响,并采用红外光谱对产物高铁酸钾进行表征。实验结果如下：当反应温度为25 ℃,次氯酸钙的用量为理论值的1.2倍,反应时间为40 min,在冰水浴中重结晶时,反应产率可达75%以上;红外光谱（FT-IR） 对产物的结构表征证明合成产物为高铁酸钾。结果表明以次氯酸钙代替次氯酸钠制备高铁酸钾的工艺是可行的。     

高铁酸钾的制备方法及应用

对次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾的工艺进行了研究,确定了NaClO、铁盐、配比、反应温度和时间等工艺条件,并对高铁酸钾的性能与其他药剂进行了处理效果的比较,说明了高铁酸钾是一种多功能的水处理药剂.     

提高高铁酸钾产率和稳定性的方法

在至少一种高铁稳定剂存在下,用纯净的C l2与分析纯的KOH、Fe(NO3)3.9H2O反应制得了稳定的K2FeO4,研究了催化剂N i(Ⅱ)、Co(Ⅱ)及稳定剂Na3PO4、CuC l2.2H2O、Na2S iO3.9H2O、Na3H2IO6对高铁酸钾产率和稳定性的影响。实验结果表明,N i(Ⅱ)和Co(Ⅱ)具有很高的催化分解高铁酸钾的活性,当在反应体系中加入质量分数为30×10-6的N i(Ⅱ)或Co(Ⅱ),高铁酸钾的产率降低为0,因此,为降低N i(Ⅱ)和Co(Ⅱ)的含量,制备高铁酸钾应使用AR试剂。添加Na3PO4、Na3H2IO6、CuC l2.2H2O、Na2S iO3.9H2O等稳定剂,特别是同时添加CuC l2.2H2O、Na2S iO3.9H2O和Na3H2IO6等稳定剂,能大幅提高高铁酸钾的产率及稳定性:产率约从73%提高到88%;固态高铁酸钾在烧杯中经18 d敞开放置,分解率由46%降低到5%;在温度为80℃、pH=11的碱性溶液中,高铁酸钾完全分解的时间从8 h增加到16 h。     

高铁酸钾的制备及对双酚A的降解

采用次氛酸盐氧化法制取高铁酸钾,对其制备条件进行优化考察,并探讨高铁酸钾降解双酚A的规律.结果表明,控制反应温度10℃以下,用环己烷、甲醇、乙醚顺序洗涤产品,可获得纯度达97%高铁酸钾产品,产率为600%-75%;所得产品经XRD和FT-IR图谱表征,证明与高铁酸钾的标准图谱一致.室温、溶液pH=9.0、高铁酸钾与双酚A 质量浓度比为5:1时,5 min内双酚A降解率达94%;降解过程符合2级动力学方程-dp(BPA)/dt=kp(K2FeO4)p(BPA).表明高铁酸钾对双酚A有良好的降解效果.     

由糠醛制备富马酸

对糠醛氧化制富马酸的方法进行了改进。研究了温度、氧化剂和催化剂用量对反应的影响。产率由50%～58%提高到71.3%,纯度达99.8%。     

萃取法制备磷酸二氢钾

以氯化钾和磷酸为原料,利用有机溶剂萃取法制备磷酸二氢钾的新工艺。选择了萃取率高、易回收的有机萃取剂三正丁胺作为萃取剂。考察了原料液中加水量、萃取时间、萃取剂用量、萃取温度对产品产率和纯度的影响。实验结果表明：较好的工艺条件为萃取剂用量为40 mL,萃取时间为40 min,用水量为20 mL,萃取温度为30℃,得到的磷酸二氢钾产品的产率高达96.426%和纯度高达98.252%。     

高铁酸钾预氧化强化混凝工艺对污水深度处理效果的影响

以某污水厂出水为原水,高铁酸钾Fe(Ⅵ)和氯化铁Fe(Ⅲ)为预氧化剂和混凝剂,考察了NH4+-N、TOC、UV254、相对分子量分布和PO3-4-P参数的变化,分析了高铁酸钾预氧化对污水厂出水深度处理的影响.结果表明,单独铁盐混凝时,混凝剂投量为5 mg·L-1(以铁计),出水的TOC、UV254和PO3-4-P的去除率分别为31%、22%、40%:当投加 1mg·L-1高铁酸钾预氧化剂时,混凝后的出水TOC、UV254和PO3-4-P的去除率分别为39%、37%、47%;随着高铁酸钾投量的增加,去除率也有所增长.同时高铁酸钾预氧化使水中的NH+4-N也有部分升高.溶解态有机物分子质量分布表明,MT小于500的分子所占的百分比跟单独混凝时比较有很大一部分提高,证明高铁酸钾预氧化将原水中的大分子有机物氧化成小分子有机物,与此同时生成部分新生态的水合氧化铁,这些水合氧化铁由于其无定形状态和较小的粒径而具有很强的吸附能力,这就说明在总铁投量一定的情况下,高铁酸钾预氧化比单独混凝时对磷酸根的去除有一定的强化作用.     

化学氧化法制备高铁酸钾的清洁生产工艺

用次氯酸钾氧化法,以氯气、氢氧化钾、硝酸铁为原料制备高铁酸钾,探讨了反应物浓度、温度等条件对高铁酸钾的收率的影响.确定的优化条件为氧化反应温度20℃,时间30min,铁盐投加量为90%的化学计量;析出温度15～20℃,析出时间30min依次用正戊烷、乙醇和乙醚洗涤纯化,洗涤温度-5℃.     

固体催化剂存在下高铁酸钾氧化合成苯甲醛

考察了在固体催化剂存在下,用高铁酸钾氧化苯甲醇制备苯甲醛的反应。当超稳分子筛作固体催化剂、环己烷为溶剂并加入微量质量分数为36%的醋酸、反应温度18℃、反应时间10 h、高铁酸钾的加入量1.98 g时,苯甲醛的选择性为94.8%,产率达到78.3%。研究结果表明,超稳分子筛固体催化剂存在下的反应体系中,高铁酸钾还是比较稳定的,并且其氧化活性和选择性也很好。这将成为研究高铁酸钾在有机合成方面的一个重要领域。     

日本Unitika公司开发聚酯导电纤维新品种

以氧化钙和双氧水为原料。通过添加稳定剂，实现了过氧化钙的常温合成．研究了反应时间、稳定剂的用量、原料配比等因素对过氧化钙的合成、纯度和产率的影响．确定了最佳工艺条件．     

高铁酸钠溶液的制备及其对染料的脱色作用

采用次氯酸盐氧化法,以次氯酸钠与硫酸铁为原料,现场制备高铁酸钠溶液,确定了铁盐投加量、氢氧化钠投加量、反应温度、反应时间等最佳制备条件,并应用于染料废水。实验结果表明,高铁酸钠溶液最佳制备条件为:10g氢氧化钠,2.80g硫酸铁,反应温度33℃～36℃,反应时间60min。所制备的高铁酸钠摩尔浓度为0.03mol/L。应用于染料废水色度的去除时,其最佳降解工艺参数为:投加的高铁酸钠的体积百分比为1.2%,溶液pH值为中性6～8,反应温度选择室温,反应时间为0～15min时最佳。     

高铁酸钠合成及对污水处理的研究

采用次氯酸钠和硫酸铁为原料，在强碱性条件下制备高铁酸钠溶液。实验结果表明，以次氯酸钠40mL计，高铁酸钠制备溶液制备的优化条件为：硫酸铁2．8g，氢氧化钠17．5g，反应时间60min，反应温度40～45℃。污水处理曝气池出口水样经实验条件下合成的高铁酸钠溶液处理后，其COD和SS值分别降低了48．5％和91．7％，效果显著。     

高铁酸盐由氢氧化铁残渣再制备及其用于水体脱色的研究

将制备高铁酸盐后所留的氢氧化铁残渣制成六氟合铁酸钾再与次氯酸钠的高碱度溶液反应，第二次生成高铁酸盐溶液。随后用制得的含氟的高铁酸盐溶液处理甲基橙有色配水，其最佳pH在7．0左右，质量浓度为20mg／L的甲基橙的水样500mL，耗用17mg的高铁酸钾，脱色率可达95％以上，处理后的水体中氟离子残留量低于国家排放标准。制得的含氟的高铁酸盐溶液作为脱色的水处理剂不会引起二次污染，工艺可行，效果良好。     

高铁酸钾的制备及其氧化性的应用

综述了熔融法(干法)、次氯酸盐氧化法(湿法)和电解法制备高铁酸钾的研究进展,介绍了高铁酸钾的强氧化性在水处理、有机合成等方面的应用,展望了高铁酸钾的未来研究方向.     

高铁酸钾的制备及其对低温低浊水的处理

为了研制高效和安全的混凝剂,采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾,对高铁酸钾处理低温低浊水源水进行研究。试验表明:采用次氯酸盐法制取的高铁酸钾稳定性高,产率和纯度较高;高铁酸钾具有混凝作用,对源水浊度去除效果好于聚合氯化铝,在源水浊度为20NTU,pH值为7.7,水温为6℃的条件下,投加高铁酸钾30mg/L,滤后水浊度为0.2NTU,高铁酸钾具有消毒作用,经其处理的源水细菌总数降为10个/mL,大肠菌群数降为0个/L,其浊度和细菌学指标均能满足国家生活饮用水一级标准。     

The role of potassium ferrate(VI) in the inactivation of Escherichia coli and in the reduction of COD for water remediation

The use of potassium ferrate(VI) as an alternative water remediation chemical has been studied and is reported in this paper. The water remediation performance of potassium ferrate(VI) was evaluated in comparison with sodium hypochlorite, ferric sulphate (FS) and aluminium sulphate (AS). The effects of the dosages of ferrate(VI), hypochlorite and FS/AS and solution pH were investigated. A model water with Escherichia coli (E. coli) number concentration of 3.2×10⁸/100 ml was used to examine the comparative disinfection performance and a real sewage sample was used to assess the comparative coagulation performance. The study demonstrated that the potassium ferrate(VI) performed superior to sodium hypochlorite in the inactivation of E. coli; less ferrate(VI) dose and contact time were required to achieve the same E. coli killing efficiency, the disinfection performance was less affected by the solution pH, and the disinfection rate of the ferrate(VI) was faster than that with sodium hypochlorite. In sewage treatment, ferrate(VI) performed superiorly as a oxidant and a coagulant; it can reduce 30% more COD, and kill 3 log more bacteria in comparison with AS and FS at a similar or even smaller dose.     

高铁酸盐在环境治理方面的应用

考察了高铁酸盐在环境治理领域中的应用研究进展：污水处理和消毒;合成有机污染物的降解;饮用水治理中的消毒能力。高铁酸盐作为氧化剂/消毒剂在环境治理方面的优越性能已经显示在各种最新的研究里,但由于高铁酸盐溶液的不稳定性和固体高铁酸盐的高昂成本,要实现高铁酸盐技术在环境治理方面尤其是水处理中的全面应用还存在很多问题。