包覆型穩(wěn)定性高鐵酸鉀的制備及其性能研究.pdf

1、高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種綠色多功能強(qiáng)氧化劑，在水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但由于自身穩(wěn)定性差、儲(chǔ)存過程易衰變，導(dǎo)致其活性成分含量低，在水處理過程不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的效能。為提高K2FeO4的穩(wěn)定性，本文使用包覆劑采用熔融攪拌冷凝法對(duì)K2FeO4進(jìn)行包覆處理，并探究包覆后K2FeO4的性能及其對(duì)原水的處理效果。
　　首先，采用重結(jié)晶法對(duì)市售含量為20％(w/w)左右的K2FeO4產(chǎn)品進(jìn)行提純研究。實(shí)驗(yàn)得到的較佳提純工藝條件為

2、:5mol/LKOH溶液溶解高鐵酸鉀原料，重結(jié)晶溫度為25℃，重結(jié)晶時(shí)間為20min，環(huán)己烷用量為40ml，在65℃真空箱中干燥1h，重復(fù)3次上述操作，可以得到純度高達(dá)97.96％的K2FeO4產(chǎn)品。通過IR、SEM、XRD分析可知，K2FeO4結(jié)晶物為具有正四面體晶型結(jié)構(gòu)的柱狀晶體。
　　然后，選取聚乙烯蠟(PEW)、粒蠟、切片石蠟作為初選包覆劑，利用熔融攪拌冷凝法對(duì)K2FeO4進(jìn)行包覆，考察了包覆品的包覆率、吸水率和釋放率，通

3、過三個(gè)指標(biāo)的對(duì)比，最終選用PEW作為高鐵酸鉀的包覆劑。
　　在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步研究了工藝因素對(duì)PEW包覆品穩(wěn)定性的影響及包覆品中K2FeO4在水中的釋放規(guī)律。通過正交實(shí)驗(yàn)，得到PEW包覆型穩(wěn)定性高鐵酸鉀制備的最佳工藝條件為:磁力攪拌溫度為100±1℃，攪拌速度為500r/min，攪拌分散時(shí)間為40min，物料配比為8∶1(W/W)，在此條件下高鐵酸鉀的包覆率可達(dá)90％左右;根據(jù)IR、SEM、XRD分析得知，PEW沒有破壞K2Fe

4、O4成分。PEW包覆品具有一定的緩釋特性，K2FeO4在水中的緩釋趨勢(shì)符合η=ktn釋放動(dòng)力學(xué)規(guī)律(R2＞0.97)，釋放常數(shù)k隨物料比的增加而降低，因此可通過調(diào)整物料比調(diào)節(jié)其緩釋性。
　　最后，以8∶1物料比的PEW包覆品為凈水劑，以長(zhǎng)江南京段的微污染原水為處理對(duì)象，考察了該包覆品對(duì)長(zhǎng)江水濁度、CODMn和氨氮的去除效果及影響因素，得到:在PEW包覆品為投加量為75～125mg/L(以K2FeO4計(jì))、pH=5～9、反應(yīng)時(shí)間為2