硫酸亚铁的制备及应用

背景及概述^[1][2]

硫酸亚铁有无水物、一水合物、四水合物、五水合物和七水合物。市售品多为七水合物。七水合物又称绿矾，浅蓝绿色单斜晶系晶体或结晶性颗粒，无嗅，有收敛性。在干燥的大气中可以风化，并氧化而成黄褐色。不溶于乙醇，溶于水。五水合物(FeSO₄·5H₂O)又称纤铁矾，浅绿色三斜晶系晶体。不溶于乙醇，溶于水。四水合物(FeSO₄·4H₂O)为绿色单斜晶系结晶。相对密度2.2。不溶于乙醇，溶于水。一水合物(FeSO₄·H₂O)又称水铁矾，白色单斜晶系晶体。无水物(FeSO₄)为白色粉末，加热分解。与水作用生成七水合物，重新变为蓝绿色。

它易与碱金属硫酸盐形成六水合的复盐M₂Fe(SO₄)₂·6H₂O，其中M为碱金属离子或铵离子。亚铁的复盐要稳定得多，如硫酸亚铁铵(NH₄)2Fe(SO₄)₂，也称做莫尔 (摩尔) 盐，是分析化学上常用的还原试剂。它溶于水和甘油，具有一定还原性。

制备^[3]

一种采用烧渣制备高纯硫酸亚铁的工艺，它是将硫铁矿烧渣与超细化的硫铁矿、工业硫酸进行酸溶与还原的一体化反应，得到硫酸亚铁浆料，对浆料进行溶解、过滤得到硫酸亚铁溶液，对硫酸亚铁溶液浓缩、冷却、结晶、离心分离，得到高纯的硫酸亚铁产品----七水硫酸亚铁晶体，该七水硫酸亚铁可直接用于高品位的氧化铁系列颜料的制备。大部分结晶母液去反应釜，回收其中的游离硫酸、硫酸铁、硫酸亚铁等有效成分。本发明生产的硫酸亚铁纯度大于99.0%，硫酸的消耗量低，生产的七水硫酸亚铁纯度高，直接用于氧化铁系列颜料的制备，简化了采用硫酸亚铁制备氧化铁系列颜料的工艺，是采用烧渣制备高品位的铁颜料中最为关键的技术。工艺流程如下：

药理作用^[4]

铁为机体所必需的元素，是血红蛋白的组成物质，也是肌红蛋白、细胞色素和某些酶 (细胞色素酶、细胞色素氧化酶、过氧化酶等) 的组成成分。正常机体有足够营养或有足够铁补充情况下，动物一般不会缺铁，但当急性或慢性失血，以及某些疾病引起缺铁性贫血的情况下，给予铁剂治疗，疗效明显而迅速。铁剂以亚铁离子的形式在十二指肠吸收，缺铁时也能从胃和小肠下部吸收。但钙、磷、鞣酸使铁盐沉淀，妨碍铁的吸收。主要用于慢性失血、营养不良、孕畜及哺乳期仔猪等的缺铁性贫血。

临床应用和适应症^[4]

主要用于慢性失血、营养不良、妊娠、儿童生长发育期等引起的缺铁性贫血。用药后1周左右即见网织红细胞增多，4～8周恢复正常。由于恢复体内正常贮铁量需较长时间，故对重度贫血者需连续用药数月。

其他用途^[1][7][8]

硫酸亚铁还可用作水果、蔬菜等的发色剂，并可保持腌制品的新鲜颜色；铁质营养增补剂，是我国 GB2760—1996规定允许使用的营养强化剂；用作消毒、防臭等净化剂；媒染剂；除草剂；墨水、颜料等；还原剂；净水剂；煤气脱硫剂；杀虫剂；肥料。农业上用于有效铁含量低的石灰性土壤和过量施用石灰的酸性上壤、处理种子及冬季喷洒果树枝干以防治病害。叶面喷施浓度为0.2%～0.5 %；种子处理时以5%溶液浸种6 h，防治大麦条纹病、坚黑穗病；苗床处理以3%溶液每平方米用药液0.5 kg浇施床土，既可防治松苗枯病，又可调节土壤酸碱度；冬季以3%～5%溶液喷洒果树枝干，可防治葡萄黑痘病和炭疽病。

此外，硫酸亚铁还可以用于制备硫酸和氧化铁，是先将带结晶水的硫酸亚铁一次加热变成无水硫酸亚铁或一水硫酸亚铁，然后将无水硫酸亚铁或一水硫酸亚铁在二次加热的情况下分解得到二氧化硫、三氧化硫的混合气体和三氧化二铁固体，二氧化硫和三氧化硫气体送转化炉后按常规催化方法生产硫酸，三氧化二铁固体则用于钢铁厂冶炼铁的原料或用于铁系颜料的生产；所述的一次加热和二次加热为间接加热，间接加热的热源为直接的热风炉或高温燃烧炉或高温反应炉回收的余热，本发明能够硫酸亚铁废物处理问题，限度的利用工业废弃物硫酸亚铁中的铁、硫资源，产生一种循环经济利用模式。

主要参考资料

[1] 实用精细化工辞典

[2] 中国中学教学百科全书·化学卷

[3] CN201010146104.5.一种采用硫铁矿烧渣制备高纯硫酸亚铁的工艺

[4] 临床常用药物

[5] 农业大词典

6] CN201310045017.4.硫酸亚铁直接制备硫酸和氧化铁的方法