铁电池高铁酸盐的制备办法

 高铁酸盐是一种由六价铁酸根与金属离子组成的盐类,其通式为Mx FeO4. 高铁酸盐的放电产品为Fe (OH) 3 和水合氧化铁,对环境无污染并能起到凝絮效果,保护环境. 质料铁资源丰富,价格低廉,故可称其为新式“高能绿色环保”电池。

高铁酸盐的制备办法

　　高铁酸盐的制备办法首要分为化学法和电化学法两种。化学法又可分为次氯酸盐氧化法、过氧化物氧化法。电解法首要是运用电化学办法组成。

１、次氯酸盐氧化法

　　该办法是运用铁盐在碱性溶液中生成氢氧化铁,再用次氯酸钠将Fe3 +氧化成高铁酸钠,除掉沉积,参加过量的氢氧化钾,再经别离、洗刷纯化、枯燥即可得到所需产品。

Fe3 + + 3OH- = Fe (OH) 3

2 Fe (OH) 3 + 3ClO- + 4OH- =2 FeO42- + 3Cl- + 5H2O

FeO42- + 2K+ = K2 FeO4

　　该法以次氯酸盐为氧化剂,简单发作有毒的氯气,并且工艺条件需严格操控,程序繁琐,无法完成工业化出产。

2、过氧化物氧化法

　　该办法又称为熔融法,是将碱金属的过氧化物与铁、铁盐或氧化铁混合在500～1 000 ℃中熔融,反响生成高铁酸盐。

Fe + 3Na2O2 =Na2 FeO4 + 2Na2O

Na2 FeO4 + 2KOH = K2 FeO4 + 2NaOH

　　该法反响温度较高,本钱较大,枯燥环境不易操控。

3、电解氧化法

　　该办法是铁阳极在浓碱溶液中电解发作氧化反响生成高铁酸盐, 再参加KOH 使之转化为K2 FeO4 沉积下来。

阳极反响: Fe + 8OH- = FeO42- + 4H2O + 6e

阴极反响: 2H2O + 2e =H2 + 2OH-

总反响: Fe + 2OH- + 2H2O = 2FeO42 – + 3H2
              FeO42 – + 2K+ = K2 FeO4

　　该法反响进程简单操控,不需要任何化学氧化剂,是一种绿色无污染的办法. 可是对电解槽和隔阂的原料要求较高,金属铁在阳极易钝化,高铁酸钠的不稳定,以及电流密度、电解温度、电解时刻等要素都会影响电流效率。

        为了改善制备办法工业自动化网，最近一些专家提出一种电解-电渗办法制备高铁酸钾。电解电渗法制备K2 FeO4 , 以14 mol/L 的NaOH为电解液,白口铸铁在阳极室被电解生成Na2 FeO4 , Fe + 2OH- + 2H2O = FeO42 – + 3H2. 然后在外加直流电场效果下,运用多孔陶瓷膜的电渗功能,使生成的Na2 FeO4 溶液浓缩,并进一步与KOH反响得到K2 FeO4。