CN1488782A

CN1488782A - 固体高铁酸钾制备方法

Info

Publication number: CN1488782A
Application number: CNA031263429A
Authority: CN
Inventors: 杨长春; 高杰
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2004-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: CN1233876C

Abstract

本发明提供了一种不需用任何化学氧化剂制备固体K₂FeO₄的方法。即用隔膜式电解槽、在含有稳定剂的KOH溶液中、用直流电电解，将含铁材料电极经阳极氧化一步直接制得纯度大于90wt％的固体K₂FeO₄。本方法制备的固体K₂FeO₄适用于作污水或饮用水的处理剂和有机合成的氧化剂，其经纯化处理后还可作适用于碱性高铁酸盐电池的正极活性物质。本发明工艺可连续运行、电解液可循环使用、效率较高、成本较低、无污染。

Description

固体高铁酸钾制备方法

所属技术领域

本发明属于高铁酸盐的制备技术，具体涉及固体高铁酸钾(K₂FeO₄)的制备方法。

背景技术

具有强氧化性的高铁酸盐以其独特的环境友好特性受到人们越来越多的重视。作为污水和饮用水的处理剂它没有含氯消毒剂的“三致”危险；作为有机合成氧化剂它没有高锰酸盐或重铬酸盐还原产物带来的二次污染；作为碱性电池正极活性物质它不仅具有环境友好、资源丰富的优势，而且电压高、容量大。然而，目前尚无一种从经济、规模、产品形式等方面都能够适宜于工业化生产的制备工艺，这种现状减缓了高铁酸盐在各个领域中的应用进程。

Na₂FeO₄和K₂FeO₄是两种最基本的高铁酸盐，其它金属的高铁酸盐多是从这两种高铁酸盐经复分解反应制得。目前所报道的Na₂FeO₄和K₂FeO₄的制备方法基本上可分为三类。一是高温氧化法，另是水溶液氧化法，再是电解氧化法。

高温氧化法是最早发现高铁酸盐所用的方法，即将含有苛性碱、碱金属硝酸盐、氧化铁或铁盐的混合物在高温条件下加热，利用硝酸盐分解形成的氮氧化物将铁氧化生成高铁酸盐。US4545974专利提出一种将赤铁矿、磁铁矿、或那些能够在高温下分解为氧化铁的铁化合物，与碱金属的硝酸盐混合后，在真空或惰性气氛中加热到780-1100℃，制备高铁酸盐的方法。US4551326，US4385045提出一种在真空无氧或惰性气氛下将由碱金属的氧化物、碱金属过氧化物、铁盐或金属铁粉所组成的混合物加热到500-650℃，制备高铁酸盐的方法。高温氧化法虽然能够直接得到固态的产物，但该固态产物是由多种物质组成的混合物，其中高铁酸盐的含量很低，且是四价铁酸盐与六价铁酸盐的混合物。另外高温氧化法要求的温度高，能量消耗大，设备腐蚀严重，所以实际上在实验室规模上也很少使用。

水溶液氧化法利用在强碱性溶液中的强氧化剂将铁盐或铁的氧化物氧化成高铁酸盐。这些强氧化剂包括次卤酸盐和过氧硫酸盐。US4405573提出一种在含有碱金属的含碘化合物、碱金属的含硅化合物的KOH溶液中通入氯气，用生成的KClO将铁盐或铁的氢氧化物氧化成K₂FeO₄的方法。US5217584和US5202108提出一种在含有碱金属的含碘化合物、碱金属的含碲化合物、碱金属氢氧化物的溶液中用次卤酸盐溶液将高纯度β-Fe₂O₃氧化成高铁酸盐的方法。并要求β-Fe₂O₃中的无机和有机杂质的含量不大于3000ppm。US5746994提出一种在含有KOH、K₂SO₄、KHSO₄的溶液中在冰浴条件下用KHSO₅将Fe₂(SO₄)₃或Fe(NO₃)₃氧化成K₂FeO₄的方法。

由于Na₂FeO₄在NaOH溶液中的溶解度远大于K₂FeO₄在KOH溶液中的溶解度。为提高氧化剂的利用率和高铁酸盐的收率，以次氯酸盐作为氧化剂为主的水溶液氧化法多用于制备Na₂FeO₄溶液，即便如此所制Na₂FeO₄溶液的浓度多小于0.2M。这是因为所用次氯酸盐碱溶液中有效氯的比例仅为13％左右，且次氯酸盐和高铁酸钾不稳定。在次氯酸盐氧化铁盐生成高铁酸盐的同时次氯酸盐和高铁酸盐也在分解、且体系中存在的Fe(OH)₃对溶液中已经生成的高铁酸盐的分解具有催化作用，所以整个反应过程中次氯酸盐的利用率非常低。次氯酸盐的制备和分解都涉及Cl₂的存在，会恶化由次氯酸盐制备高铁酸盐的工作环境。US5284642提出一种通过FeSO₄.7H₂O、KOH、Ca(ClO)₂三种固体混合后所发生的固相反应来制备分子式为M(Fe，X)O₄的碱金属、碱土金属高铁酸盐复合物的方法。这种方法所制产品虽为固体形式，但其中高铁酸盐的含量不高。

用隔膜式电解槽，将金属铁电极在苛性碱溶液中用直流电电解氧化生成高铁酸盐，是电解氧化法的基本原理。US4435257提出一种用隔膜电解槽以NaOH溶液为阴极液，以含有NaCl的NaOH溶液为阳极液，用直流电将金属铁阳极或阳极液中的三价铁氧化成Na₂FeO₄溶液的方法。CN97116358.8提出一种用多极并联的隔膜槽式电解槽制备含Na₂FeO₄和Al₂O₃复合高铁铝水处理絮凝剂的方法。US4435256提出一种利用电解法所制备的Na₂FeO₄溶液来制备K₂FeO₄固体的方法。US4451338提出一种利用电解法所制备的Na₂FeO₄溶液与Ca(OH)₂反应制备Na₂FeO₄和CaFeO₄复合物的方法。电解法的特点是，阳极析氧是与高铁酸根生成平行存在的目前尚无办法避免的副反应，该副反应使生成高铁酸根的阳极电流效率降低。高铁酸根的阳极生成反应是在铁电极的过钝化电位范围内进行的，铁阳极表面随着电解过程钝化加剧造成阳极电流效率逐渐降低。阳极真实电流密度的提高会加剧阳极的钝化，所以电解多在较低阳极电流密度下进行。Na₂FeO₄的分解也随其自身浓度的升高和溶液中三价铁的催化作用及电液温度的升高而加快。所以电解法所制Na₂FeO₄溶液的浓度一般小于0.4M。

CN97116359.6提出一种利用电解食盐水所制ClO₂为氧化剂氧化NaOH溶液中的三价铁盐，制备Na₂FeO₄、K₂FeO₄复合型氧化絮凝剂的方法。CN01106769.1提出一种利用现场电解食盐水所制Cl₂氧化NaOH溶液中的三价铁盐制备Na₂FeO₄溶液的方法。

用次氯酸盐氧化法和直流电解法所制Na₂FeO₄溶液的浓度较低，这种低浓度的Na₂FeO₄溶液一方面由于NaOH浓度较高，直接用作水体处理剂受到限制，另一方面由于Na₂FeO₄溶液不稳定无法使用加热蒸发的方法来浓缩。通常是将Na₂FeO₄与KOH发生复分解反应，转变为K₂FeO₄固体析出。这样不但工序增多、高铁酸根的收率降低，更严重的是产生大量的KOH、NaOH混合碱溶液，且这种混合碱溶液无法循环用于Na₂FeO₄溶液的制备阶段，否则会降低次氯酸盐或电流的利用率。为克服这种现状，最近报道一种利用KOH、NaOH混合碱溶液作为阳极液来电解铁阳极直接制备固体K₂FeO₄的方法(Electrochemistry.Communication，4，2002，764-766)，然而该文一方面没有透露详细的工艺参数，另一方面所制备固体K₂FeO₄的纯度和电流效率均较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种只需经电解一步后就可直接从电解槽阳极液中分离出K₂FeO₄固体的方法，从而可以在不需要任何化学氧化剂条件下制备出固体K₂FeO₄，并且能够实现连续生产、电解液可循环使用、生产过程中不产生任何可能污染环境的副产物。

本发明的目的是这样实现的：

a.用两极室隔膜式电解槽，以具有电子导电性的含铁材料作为阳极，以泡沫镍或镍板或铁板作为阴极，分别置于阳极室和阴极室；

b.以含有添加剂的浓KOH溶液为阳极液，以浓KOH溶液为阴极液，在对阳极液进行强烈搅拌条件下，用直流电电解，并在电解过程中以与所用电流相适宜的量向阳极室添加KOH；

c.将阳极液中生成的固态电解产物从阳极液中分离出来，经脱水、脱碱、干燥，即制得纯度为90-95wt％的固体高铁酸钾。

本发明的目的还可以这样实现：

b.以含有添加剂的浓KOH溶液为阳极液，以浓KOH溶液为阴极液，在对阳极液进行强烈搅拌条件下，用直流电电解，并在电解过程中以与所用电流相适宜的量向阳极液中添加KOH；

c.将阳极液中生成的固态电解产物从阳极液中分离出来，再溶解于浓度为7-10M的NaOH溶液中，将该溶液与饱和KOH溶液交替抽滤于含有高铁酸钾晶种的饱和KOH溶液中；

d.将经抽滤得到的K₂FeO₄固体，再经脱水、脱碱、干燥，即制得纯度为95-98％的固体高铁酸钾。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、固体K₂FeO₄只需电解一步即可生成、生产工序少、时空效率较高。与以纯NaOH为阳极液的电解法相比，本发明可以直接获取固体K₂FeO₄，从而避免了由Na₂FeO₄溶液沉淀分离固体K₂FeO₄的步骤。与以NaOH、KOH混合液为电解液的电解法相比，本发明可以在较高温度下工作，所制固体产物中Fe(OH)₃的含量较低。

2、可实现闭路循环零排放生产，不产生任何可能污染环境的副产物。

3、工艺参数容易实现稳定控制，有利于提高产品质量的均匀性。

具体实施方式

所用电解槽是用聚氯乙烯板材或有机玻璃板材粘结而成的，阳极室与阴极室的容积比为1∶3-3∶1。所使用的隔膜是聚乙烯基微孔膜、聚乙烯基离子膜、全氟微孔膜、全氟离子膜中的一种。

用作阳极的具有电子导电性的含铁材料是指普通铁网、铁板、铁屑、磁铁矿中的一种。对铁网、铁板、铁屑的化学组成不作特殊要求。磁铁矿是磁选、酸洗后的天然磁铁矿粉，经添加CaO、K₂O、Al₂O₃、Co₂O₃、CeO、V₂O₅中的一种以上后，再经熔融而成的磁铁矿粉或成型的整体块状磁铁矿，其中添加组分的含量分别为CaO0.5-1.2wt％、K₂O0.5-2.2wt％、Al₂O₃1.5-4.2wt％、Co₂O₃0.5-1.5wt％、CeO0.5-1.5wt％、V₂O₅0.5-1.0wt％。用铁屑和磁铁矿粉作为阳极时，需用磁铁将这些粉末固定在作为阳极电流集流体的铁板或铁网表面，并让粉末面朝向阴极。为提高阳极的电子导电性，用铁屑或磁铁矿粉为阳极时，最好将其制成块状电极。金属铁阳极在电解前只需除油、除垢，磁铁矿阳极在电解前需用20～50mA的电流阴极极化处理5-15分钟。

所用阴极液为浓度为10-13M的KOH溶液；阳极液是含有添加剂的KOH水溶液，阳极液中KOH的浓度为10-13M，阳极液中添加剂的含量为1-50ml/LKOH。

所用添加剂是同时含有CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI的KOH或NaOH水溶液，其中CuCl₂的浓度范围为0.005-0.05M；KIO₃的浓度范围为0.005-0.05M；Na₂SiO₃的浓度范围为0.02-0.8M；KI的浓度范围为0.001-0.1M；KOH或NaOH的浓度范围为2-5M。

直流电电解时所使用恒电流的表观电流密度为1.0-10.0安/平方分米，电解过程中槽电压变化的允许范围为2-10V，槽电压的最佳控制范围为3-6V。电解过程中电解液的温度控制范围为10-80℃，最佳温度范围是30-70℃。

随着阳极液中不断有固体K₂FeO₄析出，且同时有阳极析氧副反应的存在，这两个反应均消耗氢氧根，使阳极液中的碱浓度有所降低。不论是K₂FeO₄溶液或是固体K₂FeO₄在低碱度溶液中的分解速度均大于高碱度溶液。所以为了防止所生成K₂FeO₄的分解，并维持阳极液中KOH的浓度，在电解进行2小时后，应间断或连续地向阳极室中补加KOH，KOH的补加量与电解时所选用电流的比值为：每小时0.01-0.05mol KOH∶1A电流。向阳极室所补加的KOH，也可以直接加在分离出固体K₂FeO₄后循环使用的阳极液中。

本发明可以连续方式运行，持续电解条件下，阳极液中的固态电解产物在阳极液中的平均停留时间为3-8小时，最佳停留时间为4-6小时，也就是说阳极液在4-6小时内应循环更换一遍。阳极液中的固态电解产物与阳极液的分离可以是间歇式的负压抽滤或离心分离，也可以是连续排出的负压抽滤或离心分离。

从阳极液中分离出的固态电解产物，只经脱水、脱碱处理，不经任何纯化处理步骤，所得固态物中，K₂FeO₄的含量不少于90wt％，Fe(OH)₃的含量不大于10-20wt％，水的含量不大于10-20％。脱水剂为环己烷、二甲苯、正戊烷中的一种，脱碱剂为无水乙醇，96％以上的甲醇，96％以上丙酮中的一种。所得固态物必须经干燥处理，使其中水的含量降至1％wt以下，才能在密闭容器中长期放置保存。干燥处理的方法为在真空干燥箱中放置足量干燥剂(如块状CaCl₂，固体NaOH等)，先常温减压干燥，使固态物中水的含量降至约5wt％，而后加热减压干燥，加热的温度应小于80℃。一次干燥样品中K₂FeO₄的含量大于90wt％。

从阳极液中分离出的固态电解产物可经纯化处理得到纯度95％wt以上固体K₂FeO₄。纯化处理的程序为：先将从阳极液中分离出的固态电解产物溶解于浓度为7-10M的NaOH溶液中；将该溶液与饱和KOH溶液交替抽滤于含有高铁酸钾晶种的饱和KOH溶液中；滤瓶应置于温度不高于30℃的水浴中，抽滤在20-40分钟内完成。将滤瓶中生成的K₂FeO₄固体经抽滤或离心分离后，在用前述同样的方法脱水、脱碱、干燥，即制得纯度为95-98％的固体高铁酸钾。若需进一步提高纯度，可多次重复本纯化过程。

分离出固态电解产物后的阳极液，经调整KOH的浓度，并补加添加剂后，即可返回阳极室循环使用。

实施例1：

用PVC方形隔膜电解槽，阳极室的容积是10×10×5cm³，阴极室的容积是10×10×2cm³，隔膜是有效面积为7×12cm²的全氟阳离子膜。阳极是32层有效表观面积为40cm²的30目普通编织铁网(铁丝直径d＝0.14mm)，阴极是有效表观面积为40cm²的泡沫镍。阳极液体积为200ml，阴极液体积为100ml。阳极液和阴极液都是13M的KOH溶液。阳极液中加入2.5ml添加液，添加液中CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI、KOH的浓度分别0.015M、0.015M、0.3M、0.015M、5M。电解槽置于恒温水浴槽中，初始温度为60℃，通入电流约半小时后温度稳定在65℃。用电动搅拌器对阳极液进行剧烈搅拌，3A电流恒电流电解6小时，槽电压变化范围为2-3V。从电解进行2小时起，每半小时向阳极液中补加1克固体KOH。电解结束后将电解槽取出置于冷水中冷却至室温。取出阳极液，经砂芯漏斗减压抽滤，环己烷冲洗3次，无水乙醇冲洗6次，普通烘箱中70℃下干燥8小时后，得K₂FeO₄固体10.6克，用铬酸盐法测其纯度为95％，电流效率45.4％。

实施例2：

将按实施例1所述方法所制得的纯度为95％的K₂FeO₄固体20克在冰浴条件下溶解于200毫升、7M的NaOH溶液中，经砂芯漏斗减压抽滤后，以铬酸盐法测定滤液中高铁酸根的浓度为0.47M。在冰浴条件下依次将20mL滤液和10mL饱和KOH经砂芯漏斗混于同一抽滤瓶中，反应2～3min，做成含有固体K₂FeO₄晶种的母液。磁搅拌条件下，分别以5～8mL/min和2.5～4mL/min的速度将所剩180mL滤液和90mL饱和KOH溶液交替加入该抽滤瓶中，保持溶液温度小于20℃，整个加料过程在20～30min内完成，之后继续搅拌5min。将抽滤瓶中反应所得K₂FeO₄经砂芯漏斗减压抽滤成滤饼，母液中残留K₂FeO₄的浓度为0.01M，在真空泵开启情况下，先用20mL环己烷分5次冲洗K₂FeO₄滤饼，以除去其中的水；再以40～50mL甲醇分10次溶解冲洗其中的碱和Fe(OH)₃，最后用15mL***分4次冲洗残留的甲醇。所得K₂FeO₄固体经70℃烘干8小时后，称重为18.3克，用铬酸盐法测其纯度为97.6％。

实施例3：

用PVC方形隔膜电解槽，阳极室的容积是10×10×5cm³，阴极室的容积是10×10×2cm³。隔膜是有效面积为7×12cm²的全氟阴离子膜。阳极是32层有效表观面积为40cm²的30目普通编织铁网(铁丝直径d＝0.14mm)，阴极是有效表观面积为40cm²的泡沫镍。阳极液体积为200ml，阴极液体积为100ml。阳极液和阴极液都是13M的KOH溶液。阳极液中加入2.5ml添加液，添加液中CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI、KOH的浓度分别0.015M、0.015M、0.3M、0.015M、5M。电解槽置于恒温水浴中，初始温度为60℃，通入电流约半小时后温度稳定在66℃。用电动搅拌器对阳极液进行剧烈搅拌，3A电流恒电流电解6小时，槽电压变化范围为2.5-3.5V。从电解进行2小时起，每半小时向阳极液中补加1克固体KOH。电解结束后将电解槽取出置于冷水中冷却至室温。取出阳极液，经砂芯漏斗减压抽滤，二甲苯冲洗3次，甲醇冲洗6次，***冲洗3次，普通烘箱中70℃下干燥8小时后，得固体9.7克，用铬酸盐法所测纯度为94.2％，电流效率41.2％。

实施例4：

用PVC方形隔膜电解槽，阳极室的容积是10×10×5cm³，阴极室的容积是10×10×2cm³。隔膜是有效面积为7×12cm²的异相聚乙烯基阴离子膜。阳极是32层有效表观面积为40cm²的30目普通编织铁网(铁丝直径d＝0.14mm)，阴极是有效表观面积为40cm²的泡沫镍。阳极液体积为200ml，阴极液体积为100ml。阳极液和阴极液都是13M的KOH溶液。阳极液中加入2.5ml添加液，添加液中CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI、KOH的浓度分别0.015M、0.015M、0.3M、0.015M、5M。电解槽置于恒温水浴中，初始温度为60℃，通入电流约半小时后温度稳定在66℃。用电动搅拌器对阳极液进行剧烈搅拌，3A电流恒电流电解6小时，槽电压变化范围为2.5-3.5V。从电解进行2小时起，每半小时向阳极室补加1克固体KOH。电解结束后将电解槽取出置于冷水中冷却至室温。取出阳极液，经砂芯漏斗减压抽滤，二甲苯冲洗3次，甲醇冲洗6次，***冲洗3次，普通烘箱中70℃下干燥8小时后，得固体9.8克，用铬酸盐法测其纯度为92.8％，电流效率41.1％。

实施例5：

将实施例4的阳极滤液取出，加入15克固体KOH和2.5ml添加液后，定容至200ml加入阳极室作为阳极液。添加液中CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI、KOH的浓度分别0.015M、0.015M、0.3M、0.015M、5M。阴极液仍为100ml 13MKOH。仍使用实施例4已经使用过的、且不作任何处理的阳极、阴极、电解槽进行电解。阳极液初始温度为60℃，通入电流约半小时后温度稳定在65℃。用电动搅拌器对阳极液进行剧烈搅拌，3A电流恒电流电解6小时，槽电压变化范围为2-3V。从电解进行2小时起，每半小时向阳极液中补加1克固体KOH。电解结束后将电解槽取出置于冷水中冷却至室温。取出阳极液，经砂芯漏斗减压抽滤，环己烷冲洗3次，无水乙醇冲洗6次，普通烘箱中70℃下干燥8小时后，得固体10.2克，用铬酸盐法测其纯度为94.3％，电流效率43.4％。

实施例6

用有机玻璃方形隔膜电解槽，阳极室的容积是8×5.3×7.5cm³，阴极室的容积是3.3×5.3×7.5cm³，隔膜是有效面积为4×5cm²的全氟阳离子膜。阳极为块状磁铁矿，其表观面积为30cm²。阳极的制作过程是：称取200g磁选、酸洗后的天然磁铁矿粉、4.5g KNO₃、3.0g CaCO₃、3.5g Al₂O₃混合均匀后以交流电弧在石墨坩埚中熔融成块状，尔后切割成型。阴极为泡沫镍其表观面积为30cm²。阳极液体积为150ml，阴极液体积为110ml。阳极液和阴极液都是13M的KOH溶液。阳极液中加入1.5ml添加液，添加液中CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI、KOH的浓度分别0.015M、0.015M、0.3M、0.015M、5M。电解槽置于恒温水浴槽中。电解前对阳极用0.5A的电流进行20分钟的阴极极化预处理。电解液的初始温度为60℃，通入电流约半小时后温度稳定在62℃。用电动搅拌器对阳极液进行剧烈搅拌，0.5A电流恒电流电解6小时，槽电压变化范围为2.6-3.9V。电解结束后将电解槽取出置于冷水中冷却至室温。取出阳极液，砂芯漏斗减压抽滤，环己烷冲洗3次，无水乙醇冲洗6次，普通烘箱中70℃下干燥8小时后，得到固体2.5克，用铬酸盐法测其纯度为92.4％，电流效率34.8％。

实施例7

用有机玻璃方形隔膜电解槽，阳极室的容积是8×5.3×7.5cm³，阴极室的容积是3.3×5.3×7.5cm³，隔膜是有效面积为4×5cm²的全氟阳离子膜。阳极集流体为40×90×0.8mm的普通铁板，阳极为直径d＝0.14mm、长度为1cm左右的铁丝屑(上述编织铁网拆散后剪成的铁丝屑)。用经绝缘处理后的4×7×1cm钕铁硼磁铁吸着在阳极集流体一面。称取20g铁丝屑并将其均匀地铺覆于阳极集流体另一面4×7cm²的区域内。阴极为泡沫镍其表观面积为30cm²。阳极液体积为150ml，阴极液体积为110ml。阳极液和阴极液都是13M的KOH溶液。阳极液中加入1.5ml添加液，添加液中CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI、KOH的浓度分别0.015M、0.015M、0.3M、0.015M、5M。电解槽置于恒温水浴槽中。电解液的初始温度为60℃，通入电流约半小时后温度稳定在63℃。用电动搅拌器对阳极液进行剧烈搅拌，1A电流恒电流电解6小时，槽电压变化范围为2.6-4.5V。电解结束后将电解槽取出置于冷水中冷却至室温。取出阳极液，砂芯漏斗减压抽滤，环己烷冲洗3次，无水乙醇冲洗6次，普通烘箱中70℃下干燥8小时后，得到固体3.2克，用铬酸盐法测其纯度为93.4％，电流效率40％。

Claims

1、固体高铁酸钾制备方法，其特征在于：

a.用隔膜式电解槽，以具有电子导电性的含铁材料作为阳极，以泡沫镍或镍板或铁板作为阴极，分别置于阳极室和阴极室；

b.以含有添加剂的浓KOH溶液为阳极液，以浓KOH溶液为阴极液，在对阳极液进行强烈搅拌下，用直流电电解，并在电解过程中以与所用电流相适宜的量向阳极液中补加KOH；

2、固体高铁酸钾制备方法，其特征在于：

d.将经抽滤得到的高铁酸钾固体，再经脱水、脱碱、干燥，即制得纯度为95-98％的固体高铁酸钾。

3、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于所用隔膜是聚乙烯基微孔膜、聚乙烯基离子膜、全氟微孔膜、全氟离子膜中的一种。

4、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于所说的含铁材料是普通铁网、铁板、铁屑、磁铁矿中的一种。

5、依照权利要求4所述的含铁材料，其特征在于所说的磁铁矿为经过磁选、酸洗的天然磁铁矿粉，经添加CaO、K₂O、Al₂O₃、Co₂O₃、CeO、V₂O₅中的一种以上后，再经熔融而成的磁铁矿粉或成型的整体块状磁铁矿，其中添加组分的含量分别为CaO 0.5-1.2wt％；K₂O 0.5-2.2wt％；Al₂O₃ 1.5-4.2wt％；Co₂O₃0.5-1.5wt％；CeO 0.5-1.5wt％；V₂O₅0.5-1.0wt％。

6、依照权利要求1和4或2和4所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于用铁屑和磁铁矿粉作为阳极时，用表面经绝缘处理后的磁铁将这些粉末体固定在具有铁磁性的作为阳极电流集流体的铁板或铁网表面上，并让有粉末体的一面朝向阴极。

7、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于所说的阴极液中KOH的浓度为10-13M，阳极液中KOH的浓度为10-13M，阳极液中添加剂的含量为5-25ml/LKOH。

8、依照权利要求1和7或2和7所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于所用添加剂是同时含有CuCl₂、KIO₃、Na₂SiO₃、KI的KOH或NaOH水溶液，其中CuCl₂的浓度为0.005-0.05M、KIO₃的浓度为0.005-0.05M、Na₂SiO₃的浓度为0.02-0.8M、KI的浓度为0.001-0.1M、KOH的浓度为2-5M；NaOH的浓度为2-5M。

9、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于直流电电解所使用恒电流的表观电流密度为1.0-10.0A/dm²，电解过程中槽电压变化的允许范围为2-10伏。

10、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于电解液的温度控制范围为30-80℃。

11、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于向阳极液中补加KOH的量与电解时所选用电流的比值为：每小时0.01-0.05molKOH∶1A电流。

12、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于阳极液在分离出固体高铁酸钾后，经补加KOH和添加剂后再返回阳极室中循环使用。

13、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于阳极液中的固态电解产物，在持续电解条件下，在阳极液中的平均停留时间为3-8小时。

14、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于阳极液中的固态电解产物与阳极液的分离可以是间歇式的负压抽滤或离心分离，也可以是连续排出的负压抽滤或离心分离。

15、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于脱水所用脱水剂为环己烷、二甲苯、正戊烷中的一种。

16、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，脱碱所用脱碱剂为无水乙醇、96％以上的甲醇、96％以上的丙酮中的一种。

17、依照权利要求1或2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于干燥处理的方法为在真空干燥箱中放置足量干燥剂，先常温减压干燥，使固态物中水的重量百分比含量降至约5％，而后减压加热干燥或常压加热干燥，使其中水的重量百分比含量降至1％以下，加热的温度应低于80℃。

18、依照权利要求2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于完成抽滤时间为20-40分钟。

19、依照权利要求2所述的固体高铁酸钾制备方法，其特征在于抽滤瓶内温度应低于30℃。