如何用硫铁矿（FeS2）制硫酸，请写出化学方程式

利用硫铁矿烧渣产聚合硫酸铁工艺与应用研究

用碰选硫铁矿烧渣原料经硫酸溶解、氧化、水解、聚合产品聚合硫酸

通交

实验佳工艺参数产品已实现工业化产并用于工业用水净化效良

关键词

垡_互渣鍪全堕煞盐产水处理

b

I』

1

前富

聚合硫酸铁(PFS)种高效机铁系

絮凝剂其式[F

(OH)

(SChh-

]

自70代问世已广泛用于甩水、

工业甩水净化及工业废水、城市污水、污

泥处理等面

该产品具毒、絮凝能力

强、絮凝oH值范围宽、投药量少及本低等

特点??

我通实验室研究利用武汉硫

酸厂硫铁矿烧渣.摸索套产聚合

硫酸

新工艺该工艺特点:

a.

原料源广泛价格低廉

b.

产工艺简单靠操作便产

周期短

c.

能耗极低整程需要外界

供热降低产本

d.

产品质量经检测析产品质量

指标完全达化工部标准HG2153-91要

求

2

PFS产工艺

2.1

PFS制备原理

武汉硫酸厂硫铁矿烧渣经磁选全

铁含量高达60%左右其组见表1

表1

磁选烧渣化组

用H2SO,溶解磁选硫铁矿烧渣

害Fe2(SO,)3:FeSO4溶液氧化剂

作用FeSO4氧化Fe2(SO4)3.

进行水解、聚合等反应粘稠状红褐色

透明液体聚合硫酸铁其化反应程

式:

04+4H28(h

~

Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O

Fe203+3H2SO4F电(Sq

)3+3H2O

FeS

堕

Fe2(

)3

Fe2(SO4)3+nH20

~

Fe2(OH)

(SO4)n/2+(n/2)H2SO4

m[Fe2(OH)

(s04)

2]

-

-

[F~2(OH)

(SOD

2]

2.2

PFS产工艺流程

PFS产工艺流程图1所示

硫酸术

氧化剂

术

怪l

洗强水

l

2.2.1

酸溶

按要求配比定量硫铁矿烧渣、水、

硫酸加入菖崾应釜同进行搅拌硫酸

硫酸_工业1996第2期

加入速度视反应激烈程度调整防

止料液溢或喷发

控制反应温度100~

120℃

反应间约1~1

5

h酸溶程即

完

2.2.2

氧化、聚合

酸溶反应完适补加少量水稀释

料液.控制总铁浓度定范围内待物料

温度降至60'(2左右加入氧化剂使亚铁离

氧化同进行聚合反应通控制氧化

剂加入量加入速度使整氧化、聚合

程反应温度始终控制60℃

左右间约

1h料液密度、全铁亚铁含量及pH值

均达标准即停止搅拌

2.2.3

滤

料液滤、离粘稠状红褐色透

明液体-

-

聚合硫酸铁产品送入品槽

用水洗涤滤渣洗涤水返反应釜收使用

2.3

佳工艺参数探讨

量实验基础我发现影响聚

铁产品质量主要素:硫酸与硫铁矿烧

渣比例:氧化、聚合反应温度及间

控制硫酸与烧渣比倒关键于保

证聚铁盐基度(聚合硫酸铁OH与1/3

Fd’间质量比)其比值通调节

H2SO,加入量控制加入量

少则体系酸度太低使部Fd

水解析

Fe(OH)

沉淀溶液变混浊加入量

则聚合产品盐基度达要

求且净水效

氧化、聚合温度若太低则砭应速度

慢使产周期延若温度太高则Fe

水解同析Fe(OH)沉淀我实

验室进行交实验结表明佳工艺参

数:

硫酸:硫铁矿烧渣(干)=1.卜1.2

氧化、聚合反应温度

60~65℃

氧化、聚合反应间

约l

h

2.4

产品质量

由该工艺制PFS产品质量完全符

合化工部标准HG2153-91具体见表2

表2

产品主要性能指标

41

·

3

应用

3.1

工业产概况

试基础.我武汉硫酸厂进

行工业试产结表明本工艺技术熟

靠所聚铁产品质量基本与试结

致

3.1.1

主要产设备

搪瓷反应釜(1.5m

)

台

锈钢离机

台

聚四氟泵

台

3.1.2

产本

聚铁产品产本见表3

表3

每吨产品本核算

3.1.3

预期经济效益析

该装置设计产能力1

000

t/a按每

吨聚铁售价650~700元计产值达65

~

70万元预期利税达25万元左右

3.2

用PFS净化工业用水

武汉硫酸厂工业用水原用聚合氯化铝

工业上制取硫酸的利用燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫，化学式：S+O₂==点燃==SO₂。

生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。

硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。

纯硫酸是一种极性非常大的液体，其介电系数大约为100。

硫铁矿 分子式 FeS2 主要作用是制硫酸 其化学方程式是

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2SO2+O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2（条件为点燃）

2SO2+O2==2SO3+46.7千卡（条件为在V2O5或在铂的催化下，同时在500摄氏度时SO2被氧化成SO3)

接着在吸收塔内用百分之98浓硫酸来吸收SO3，生成H2S2O7(焦硫酸）接着用水稀释稀释成百分之98浓硫酸（H2S2O7+H2O=2H2SO4),然后成品。 总反应方程式为

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2SO2+O2==2SO3+46.7千卡（在V2O5或在铂的催化下，同时在500摄氏度)

SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸）

最后，H2S2O7+H2O=2H2SO4，成品。

工业制法生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。

硫酸广泛用于各个工业部门，主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。

硫酸还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料，以及各种基本有机和无机化工产品。

扩展资料：

1、制取二氧化硫（沸腾炉）

燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫S+O₂=点燃=SO₂

4FeS₂+11O₂=高温=8SO₂+2Fe₂O₃

2、接触氧化为三氧化硫（接触室）

2SO₂+O₂=五氧化二钒催化并加热=2SO₃（可逆反应）

3、用98.3%硫酸吸收

SO₃+H₂SO₄=H₂S₂O₇（焦硫酸）

4、加水

H₂S₂O₇+H₂O=2H₂SO4

5.提纯

可将工业浓硫酸进行蒸馏，便可得到浓度95%－98%的商品硫酸。

参考资料：百度百科-硫酸工业

（1）方法Ⅰ生成硫酸钡沉淀，经过滤、洗涤、干燥后用天平称得硫酸钡的质量，根据S元素守恒可计算硫铁矿中FeS2含量，方法Ⅱ生成氢氧化铁，经过滤、洗涤后在坩埚中加热分解生成氧化铁，用天平称量氧化铁的质量，根据铁元素守恒硫铁矿中FeS2含量，故答案为：过滤；洗涤；干燥；坩埚、酒精灯；天平；（2）判断溶液中SO42-离子是否沉淀完全，可取上层清液滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明SO42-沉淀完全，故答案为：取上层清液滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明SO42-沉淀完全；（3）配制一定物质的量浓度的溶液应在容量瓶中配制，不能用烧杯，难以摇匀，并有较大误差，托盘天平只能精确到0.1，滴定管用蒸馏水洗涤后还应用标准液润洗，否则会导致标准液浓度降低，故答案为：A、B、D；（4）用方法Ⅱ分析矿石中的Fe含量，发现测定结果总是偏高，说明最后称量的固体的质量偏大，如洗涤不充分、灼烧不充分都会引起固体质量偏大，原因可能有Fe（OH）3沉淀表面积大，易吸附杂质；过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去；或Fe（OH）3灼烧不充分，未完全转化为Fe2O3；故答案为：①Fe（OH）3沉淀表面积大，易吸附杂质；②过滤洗涤时未充分将吸附的杂质洗去；③Fe（OH）3灼烧不充分，未完全转化为Fe2O3；（5）利用关系式法计算：设FeS2的质量为m，

FeS2～2BaSO4

120

466

m

4.66g120466＝m4.66g，得m=1.2g，则该矿石中FeS2的质量分数是1.2g1.6g×100%=75.0%，故答案为：75.0%．

上海精锐老师回答：请参考高中化学教材高一第二学期第六章P55。用硫铁矿声场硫酸的方法污染较严重，要采取措施解决对环境污染的问题，上海硫酸厂硫酸生产车间现采用污染少的硫磺法生产硫酸。因为硫铁矿中有很多杂质，矿石要先粉碎成很细的粉末，然后再沸腾炉中煅烧，会有很多烟尘排入空气中，含有大量的重金属和微小颗粒等，引起雾霾等环境问题。

一是粉尘污染，因为硫铁矿生产硫酸时，要对矿石进行粉碎，在沸腾炉里燃烧，会产出大量粉尘。

二是燃烧产生的SO2不能完全转化成硫酸，这些SO2被排入大气中形成酸雨（这个问题是制酸工厂的共同问题，包括硫酸、硝酸、盐酸等）。