硫酸亞鐵，俗稱(chēng)綠礬，在多個(gè)行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，以下將對(duì)其在不同行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析：

水處理行業(yè)

• 應(yīng)用場(chǎng)景：在水和廢水處理中，硫酸亞鐵常作為鐵基混凝劑用于混凝 / 絮凝過(guò)程。例如河南某污水處理廠(chǎng)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為 3 萬(wàn) m³/d，采用奧貝爾氧化溝工藝及板框壓濾機(jī)處理污泥，該廠(chǎng)進(jìn)水總磷約 3mg/L，出水要求低于 0.5mg/L，試驗(yàn)前使用濃度為 10％的液體聚合硫酸鐵作為除磷藥劑，投加量 150mg/L 時(shí)，去除率為 80％，運(yùn)行成本約為 0.066 元 /m³。硫酸亞鐵可通過(guò)水解產(chǎn)生氫氧化鐵等膠體，吸附水中的懸浮顆粒、膠體物質(zhì)以及部分溶解性污染物，使水變得澄清。在一些工業(yè)廢水處理中，它還能與廢水中的重金屬離子發(fā)生反應(yīng)，生成沉淀從而去除重金屬。
• 優(yōu)勢(shì)：首先，成本相對(duì)較低。硫酸亞鐵作為鈦白粉制造等行業(yè)的副產(chǎn)品，來(lái)源廣泛，價(jià)格較為便宜，能有效降低水處理成本。其次，去除效率較高。在合適的條件下，對(duì)水中的懸浮物、磷以及部分重金屬等污染物具有較高的去除效率，有助于達(dá)到嚴(yán)格的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。再者，硫酸亞鐵在水中水解后產(chǎn)生的鐵離子對(duì)微生物無(wú)毒害作用，不會(huì)對(duì)后續(xù)的生物處理工藝造成負(fù)面影響，有利于整個(gè)水處理流程的穩(wěn)定運(yùn)行。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

• 應(yīng)用場(chǎng)景：一方面可作為肥料使用。例如在 2021 年 Kharif 季節(jié)于 Jabalpur（M.P.）的 Agricultural Engineering Research Farm 進(jìn)行的水稻田間試驗(yàn)中，設(shè)置了不同的處理組，研究硫酸亞鐵銨（一種含硫酸亞鐵成分的肥料）對(duì)水稻生產(chǎn)的影響。處理組包括推薦施肥量（N:P:K 為 120:60:40）基礎(chǔ)上分別添加不同用量的硫酸亞鐵銨進(jìn)行土壤施用，以及在不同時(shí)間噴施不同濃度的硫酸亞鐵銨溶液等。結(jié)果表明，在推薦施肥量基礎(chǔ)上，土壤施用 35kg/ha 硫酸亞鐵銨處理下，水稻的所有生長(zhǎng)參數(shù)和產(chǎn)量屬性最高，籽粒產(chǎn)量達(dá)到 5188kg/ha，收獲指數(shù)為 38.85，相較于對(duì)照組顯著提高了水稻產(chǎn)量。另一方面，硫酸亞鐵還可用于調(diào)節(jié)土壤酸堿度，對(duì)于一些酸性土壤，適量施用硫酸亞鐵可以降低土壤 pH 值，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤中某些微量元素的有效性，從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
• 優(yōu)勢(shì)：能夠補(bǔ)充植物生長(zhǎng)所需的鐵元素。鐵是植物光合作用、呼吸作用等生理過(guò)程中許多酶的組成成分，缺鐵會(huì)導(dǎo)致植物葉片發(fā)黃、生長(zhǎng)受阻等癥狀，施用硫酸亞鐵可有效預(yù)防和治療植物缺鐵性黃化病。此外，硫酸亞鐵對(duì)土壤酸堿度的調(diào)節(jié)作用，有助于創(chuàng)造適宜植物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境，提高土壤肥力，促進(jìn)植物對(duì)其他養(yǎng)分的吸收利用，進(jìn)而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

工業(yè)生產(chǎn)

• 應(yīng)用場(chǎng)景：在高純硫酸錳生產(chǎn)中，硫酸亞鐵可發(fā)揮重要作用。如貴州黔東某公司在高純硫酸錳生產(chǎn)過(guò)程中，利用硫酸亞鐵除鉀鈉雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)得出當(dāng)七水硫酸亞鐵添加量過(guò)量系數(shù)為 2，反應(yīng)溫度為 95℃，時(shí)間為 4 小時(shí)，PH 值在 1.5 - 2.5 之間時(shí)，可將溶液中的鉀鈉去除至 10ppm 以下，滿(mǎn)足高純硫酸錳化合工序?qū)﹄s質(zhì)鉀鈉的含量要求。同時(shí)，硫酸亞鐵還可提高錳的回收率，將錳的回收率從 90.16% 提高至 98.765%。此外，以鈦白副產(chǎn)物硫酸亞鐵為主要原料可制備氧化鐵黃。通過(guò)考察 NaOH 與 FeSO??7H?O 摩爾比、初始 Fe²?濃度、曝氣速率和溫度對(duì)晶種形成的影響，以及晶種濃度、pH 值和 FeSO??7H?O 投加量對(duì)產(chǎn)品的影響，優(yōu)化工藝參數(shù)后，可制得各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于 HG/T 2249 - 91 行業(yè)一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)的氧化鐵黃，該氧化鐵黃呈較均一的棒狀顆粒，物相組成為 FeOOH，平均粒徑 860nm，比表面積 21.98m²/g。
• 優(yōu)勢(shì)：在高純硫酸錳生產(chǎn)中，硫酸亞鐵除鉀鈉效果良好且能提高錳回收率，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。在制備氧化鐵黃方面，以鈦白副產(chǎn)物硫酸亞鐵為原料，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的資源化利用，不僅降低了原料成本，還減少了環(huán)境污染，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。而且通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)，可制備出高質(zhì)量的氧化鐵黃產(chǎn)品，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)顏料等相關(guān)產(chǎn)品的需求。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

• 應(yīng)用場(chǎng)景：在腹部核磁掃描時(shí)，胃及周?chē)鞴龠吔绮磺?，不利于疾病的診斷。自 1992 年以來(lái)，有科室利用空腹口服硫酸亞鐵水溶液，使胃及十二指腸既充盈又增加信號(hào)強(qiáng)度，并以此做為解剖標(biāo)志，提高了胃及周?chē)鞴傩盘?hào)對(duì)比度，從而有利于疾病的影像診斷。
• 優(yōu)勢(shì)：硫酸亞鐵水溶液作為一種對(duì)比劑，具有操作簡(jiǎn)便、成本較低的特點(diǎn)。相較于一些其他復(fù)雜或昂貴的對(duì)比劑，硫酸亞鐵更容易獲取和使用，能夠在一定程度上提高疾病診斷的準(zhǔn)確性，為醫(yī)生提供更清晰的影像信息，有助于制定更合理的治療方案。

材料科學(xué)領(lǐng)域

• 應(yīng)用場(chǎng)景：用于制備含硫酸亞鐵的導(dǎo)電碳納米纖維，以應(yīng)用于骨組織工程。將不同濃度（5%、10% 和 15% wt）的 FeSO??7H?O 鹽與聚丙烯腈（PAN）聚合物混合作為前驅(qū)體，通過(guò)靜電紡絲和熱處理轉(zhuǎn)化為 Fe?O?/CNFs 納米復(fù)合材料。經(jīng)過(guò) SEM、EDX、XRD、FTIR 和拉曼光譜等方法表征，結(jié)果顯示鐵鹽的摻入對(duì)納米纖維的形態(tài)無(wú)不利影響，EDX 分析證實(shí)鐵離子均勻分散在碳納米纖維氈中，F(xiàn)TIR 光譜顯示鐵鹽與 PAN 聚合物相互作用，拉曼光譜表明 FeSO??7H?O 的摻入降低了 ID/IG 比，表明合成的納米復(fù)合材料中碳的有序度更高。雖然硫酸亞鐵的摻入降低了電導(dǎo)率，但該導(dǎo)電性仍適用于電刺激。體外研究表明，制備的納米復(fù)合材料具有細(xì)胞相容性，由 15% PAN FeSO??7H?O 制備的 CNFs/Fe?O?僅誘導(dǎo)小于 10% 的可忽略毒性，這些結(jié)果表明該納米復(fù)合材料可作為骨組織工程支架。
• 優(yōu)勢(shì)：含硫酸亞鐵的碳納米纖維復(fù)合材料具備良好的生物相容性和一定的導(dǎo)電性，能夠?yàn)楣墙M織細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖提供適宜的微環(huán)境。其導(dǎo)電性可用于電刺激，促進(jìn)骨組織的修復(fù)和再生，有望成為一種新型的骨組織工程支架材料，為骨損傷修復(fù)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)新的解決方案。