聚合硫酸铁的制备：
    将15gFeSO4·7H2O50mL溶于20mL蒸馏水，在40℃恒温水浴下加入98%的浓硫酸。打开磁力搅拌，缓慢加入30%的H2O2，控制在10min内加完，升高温度，氧化1h。待氧化完全后缓慢加入0.5mol/L的NaHCO325mL，控制在15min加完，搅拌聚合90min，冷却后过滤，得液体聚合硫酸铁产品。测其密度、全铁质量分数、Fe2+质量分数、盐基度、pH值。
    聚合硫酸铁的制备原理：
    过氧化氢是一种强氧化剂，在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，生成的硫酸铁再经过水解和聚合，即可制得液体聚合硫酸铁产品。
    其主要反应方程式如下：
    (1)氧化反应：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
    (2)水解反应：Fe2(SO4)3+nH2O=Fe2(OH)n(SO4)（3-n）/2+n/2H2SO4
    (3)聚合反应：mFe2(OH)n(SO4)（3-n）/2=[Fe2(OH)n(SO4)（3-n）/2]m
    温度对合成聚合硫酸铁性能的影响：
    改变合成反应温度，其余条件不变，考察温度对合成聚合硫酸铁盐性能的影响。常压下，合成聚合硫酸铁的最佳温度范围为45～65℃，当温度低于45℃时，氧化反应速率很慢；当高于65℃时，由于Fe2+的水解及FeSO4·7H2O的脱水，析出大量难溶的黄色Fe(OH)SO4沉淀影响氧气与Fe2+的接触。表1为温度在45～65℃，每升高5℃为一个检测点，FeSO4·7H2O15g，浓硫酸1.23mL，双氧水3.89g时，合成聚合硫酸铁的性能指标。可以看出，在55℃时，密度、盐基度、总铁含量均达到了聚合硫酸铁的国标一级产品标准，确定55℃为最佳温度。

    双氧水用量对合成聚合硫酸铁性能的影响：
    改变浓硫酸投入量，其余条件不变，考察浓硫酸投入量对合成聚合硫酸铁性能的影响。当溶液中酸性离子浓度不足时，Fe2+才能部分水解生成高价铁络离子，并在一定条件下聚合得到聚合硫酸铁，所以，必须[SO42-]/[Fe2+]<1.5，太高或太低不利于PFS的生成[6]。图1是[SO42-]/[Fe2+]在1.375～1.475之间，FeSO4·7H2O15g，H2O23.89g，55℃的条件下合成聚合硫酸铁的盐基度曲线。[SO42-]/[Fe2+]为1︰1.425、1︰1.450、1︰1.475时，盐基度B都符合国家标准。综合考虑PFS的使用成本及产品质量，当[SO42-]/[Fe2+]=1︰1.425时为最佳比。
    浓硫酸投入量对合成聚合硫酸铁性能的影响：
    改变浓硫酸投入量，其余条件不变，考察浓硫酸投入量对合成聚合硫酸铁性能的影响。当溶液中酸性离子浓度不足时，Fe2+才能部分水解生成高价铁络离子，并在一定条件下聚合得到聚合硫酸铁，所以，必须[SO42-]/[Fe2+]<1.5，太高或太低不利于PFS的生成。

    图1是[SO42-]/[Fe2+]在1.375～1.475之间，FeSO4·7H2O15g，H2O23.89g，55℃的条件下合成聚合硫酸铁的盐基度曲线。[SO42-]/[Fe2+]为1︰1.425、1︰1.450、1︰1.475时，盐基度B都符合国家标准。综合考虑PFS的使用成本及产品质量，当[SO42-]/[Fe2+]=1︰1.425时为最佳比。

总结：   

（1）合成聚合硫酸铁的最佳条件为：反应温度55℃，n(FeSO4)/n(H2O2)=1：0.6，[SO42-]/[Fe2+]=1：1.425。
（2）最佳条件下合成的聚合硫酸铁产品性能如下：ρ≥1.45g/cm3，还原性物质（以Fe2+计）的质量分数≤0.1％；全铁的质量分数≥11％；1％水溶液的pH=2~3；盐基度为8％~16％，达到了GB14591—2006I类产品标准。

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