[发明专利]一种高铁酸钾的制备方法

说明书

本申请公开一种高铁酸钾的制备方法，包括以下步骤：（1）制备硫酸铁；（2）高铁酸钾的制备：将硫酸铁加入氢氧化钾水溶液中，混合搅拌，在冰水浴的条件，向其中加入KHO₂，搅拌，溶液呈紫色时，立即过滤；然后向滤液中分批次添加饱和氢氧化钾溶液，继续在冰水浴中混合搅拌，析出紫黑色沉淀，过滤，干燥，即得到高铁酸钾。本发明制备高铁酸钾的方法，原料价格低廉，降低了生产成本，采用了羟基自由基作为氧化剂，有效地规避了氯气(Cl₂)和次氯酸盐(ClO^‑)的使用，同时能避免高铁酸钾在高温下的分解。

技术领域

本发明属于化学水处理药剂制备技术领域，具体涉及一种高铁酸钾的制备方法。

背景技术

高铁酸钾是一种强氧化剂，它的氧化还原电位如下：

3e^-+8H⁺+FeO₄^2-→Fe³⁺+4H₂O E0=2.20V

3e^-+4H₂O+FeO₄^2- →Fe³⁺+8OH^- E0=0.72V

它可与多种无机或有机发生反应；可以作为合成有机研究的重要和选择性氧化剂，并能够氧化/去除各种有机化合物。

由于FeO₄^2-+H₂O→Fe³⁺+O₂，高铁酸钾在水介质中破坏许多污染物，最终的铁产物是形成氢氧化物低聚物的铁离子，能发生絮凝沉降，去除悬浮颗粒物。高铁酸盐具有“环保安全”的优点，因为其铁产品只是一种氧化铁，即铁锈。虽然与高铁酸盐的氧化反应与已知的MnO₄^-和CrO₄^2-类似，但高铁酸盐在氧化过程中表现出更强的官能团选择性，通常会产生更清洁的反应产物。

高铁酸钾还被提议作为废水中放射性核素(超铀元素)的处理剂，与普通技术相比，添加量很少。有研究表明，使用这种方法处理的放射性污泥减少，放射性物质降低20%。

高铁酸钾的合成方法主要有三种：（一)高温氧化法、(二)电化学氧化法、(三）化学氧化法。

化学氧化法技术中，采用铁(III)盐被碱性次氯酸盐氧化制备了高铁酸盐(VI)，2FeCl₃+3NaOCl+10NaOH→2Na₂FeO₄+9NaCl+5H₂O，在反应中使用次氯酸钠不符合环境友好的方法。

电化学氧化法中，铁作为阳极，应用于含有高浓度氢氧化物离子的电化学电池中，通常超过10MOH^-，Fe+8OH^-→FeO₄^2-+4H₂O +6e^-，在电极表面形成残留的膜，以及在高铁酸盐形成电位（到环境温度）下存在竞争析氧反应的程度，降低了高铁酸盐合成过程的效率。

高温氧化法技术中，铁盐和氧化剂被加热到高温。例如，将氧化铁和硝酸钾加热到1000℃以上，生成固体高铁酸钾(VI)。然而，对高温的要求是一个安全和能源问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种高铁酸钾的制备方法，生产成本低，能有效规避了次氯酸盐的应用。

一种高铁酸钾的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备硫酸铁；