黄铁矾的分子式通常可以写成A
20·3Fe
2
3
·4S0
3
·6H
2
0或AFe
3
（S0
4
）
2
（OH)
6，或A
2
[ Fe
6
( SO
4
）
4
（OH）
12
，式中A代表一价阳离子，即可以是K+、Na+、
NH
4+、Rb+、Ag+、—Pb2+或H
3
+O等，例如：
黄钾铁矾：KFe
3
（S0
4
）
2
（OH）
6
，其化学组成：K
2
0 9.41%，Fe
2
3
47.83%，
S0
331.97%，H
2
0 10.79%。黄钠铁矾：NaFe
3
（S0
4
）
2
（OH）
6
，其化学组成：Na
2
0 6.4%；
Fe
20
3
49.42%；S0
3
33.04%，H
2
0 11.14%。黄铵铁矾：NH
4
Fe
3
（S0
4
）
2
（OH）
6
，
其
化学组成：（NH
4）
2
O 5.43%，Fe
2
3
49.93%，S0
3
33.37％，H
2
0 11．27％。
这些化合物通常称黄钾铁矾或黄铁矾。在自然界里，有些矿物具有类似的组成，相同的结构和结晶形态，即所谓类质同晶。所谓矾，是一系列类质同晶矿物的总称，而黄钾铁矾是矾中的一种。
波北兹涅克和麦尔文研究了Fe
20
3
-S0
3
-H
2
0三元系在某些温度下的平衡情
况，如下图所示。所有碱式盐、酸式盐及正盐都位于三元系相图内部，这是由于
空气过滤芯它们都含有结晶水的缘故。无水硫酸高铁位于Fe
20
3
-S0
3
二元系线上，但它在50℃
和75℃的条件下不是平衡相，即不会从溶液中以这种成分析出，因而没有在图上出现。按照平衡固相来分类，图大致可分成以下三类区域： 平衡固相是氧化铁的水化物。这是一个非常狭小的区域，位于图中最左端的三角形1中。在这个区域内，从液相析出的固相是一水氧化铁或三水氧化铁。由于后者是介稳相而不是平衡相，因而未在图上标出。液相线基本上不和 Fe
20
3
-S0
3
二元系边线相交，因而氧化铁的水化物在水中的洛解度非常小。三角形
1远离组分S0
3
，表示系统酸度非常低，高铁以氢氧化铁和针铁矿的形态从铸旅由析出需要符合这种条件。黄铁矾除
铁必须偏离这个区域，即必须使溶液保持一定酸度。
平衡固相是碱式盐或碱式盐和氧化铁水合物的混合物。三角形2-7都属于这样的区域，它们由液相和固相很合组成。可以看出，三角形2的平衡固相是
氧化铁的水合物和含结晶水的硫酸高铁碱式盐（3Fe
20
3
展示架制作
·4S0
3
·9H
2
0），在3-7
中，平衡固相则为一种或两种不同的碱式盐。
平衡固相是正盐、酸式盐或它们的混合物。三角区域9-13就属于这样的
区域，体系中S0
3
%的增加将使平衡液相线即母液的含铁量急剧下降。这些区域的
特点是平衡液相线含有很高的S0
3
%。与黄铁矾沉铁直接有关的是区域2-3，与它
们相应的稳定平衡固相是碱式盐草黄铁矾3 Fe
20
3
·4S0
3
·9H
2
0，也可以写成
［H(H
高频电子水处理器20)］
2
0·3 Fe
2
cao203
·4S0
3
·6H
2
0，不论在成分或物理化学性质方面都和黄钾铁
矾非常相近。所以当溶液中存在K＋、Na+、NH
4
+时，平衡固相将由更为稳定的黄铁矾所代替。随溶液酸度减小，黄铁矾趋于不稳定，并将转变为含水氧化铁。为使高铁以铁矾析出，必须使溶液保持一定酸度。
溢水杯
从硫酸铁溶液中沉淀铁矾的反应如下：
3Fe
2（S0
4
）
3
＋6H
2
O ==== 6Fe(OH)S0
4
＋3H
2
S0
4
4Fe（OH）S0
4＋4H
2
0 ==== 2Fe
2
（OH)
4
S0
4
＋2H
2
S0
4
2Fe（OH）S0
4＋2Fe
2
（OH）
4
S0
4
＋2NH
4
0H ====（NH
4
）
2
Fe
6
乳液聚合（S0
4
）
4
（OH）
12
2Fe（OH）S0
4＋2Fe
2
（OH）
4
S0
4
＋Na
2
S0
4
＋2H
2
0 ==== Na
2
Fe
6
（S0
4
）
4
（OH）
12＋H
2
SO
4
2Fe（OH）S0
4
＋2Fe
2
（OH）
4
S0
4
＋4H
2
0 ====（H
3
0）
2
Fe
6
（S0
4
）
4
（OH）
12黄铁矾形成时，有硫酸产生。必须将酸中和，反应才能继续进行。在锌
冶炼中通常采用焙砂作中和剂。在其他情况下可用Fe
20
3
、Na
2
C0
3
等作中和剂。
黄铁矾结晶的形成需要的是Fe3+，在实际的工业滤液中均含有比例不等
的Fe2+，因此氧化Fe2+成为Fe3+是结晶前的首要步骤。氧化剂有KMn0
4, Mn0
2
, C1
2
,
NaC1O
3和过氧硫化物等。在湿法炼锌工业实践中，多用0
2
或空气为氧化剂。沉矾
速度是人们关注的重要问题，长沙矿冶研究院马荣骏等做出了系统的动力学方面的工作。
b 一价阳离子对结晶的影响
黄铁矾的生成条件是，溶液中必须有Na ＋，K +或NH 4+
等离子。通常使用的化合物有NH 40H ，（NH 4）2S04，NH 4HC03,Na0H,Na 2S04及KC1等。一价离子加入量必须满足化学式AFe 3（OH ）6所规定的原子比，即Fe/A 必须等于或大于3方能取得好的除铁效果。不同种类和数量的一价阳离子除铁效果如下图。由图可知，钾离子效果最好，钠和铵离子效果接近。
c 溶液酸度对沉淀的影响
溶液pH 值对黄铁矾的稳定性和沉淀率有重要影响。黄铁矾在形成过程中产生大量酸，酸度增高将降低铁的沉淀量和速率。沉淀母液中Fe 3＋浓度与硫酸浓度的关系，理论上为C Fe 3+ /C H2SO4＝0.004，但工厂操作时上述比值常取0.01。有人
研究了温度-pH值关系，如上图右所示。图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。表明在低pH值下，必须在较高温度下黄铁矾才能稳定存在：20℃时,pH值范围是2～3；100℃时，pH值范围是1～2.3 ；而在200℃时，pH值则为0～1.2。实际上，pH＜2.5，溶液电位大于0.60V和Fe3＋浓度大于0.001 mol/dm3，黄铁矾即可以稳定存在。下图示出了电位与pH值关系图。表明黄铁矾在pH =0.5 ～2.5范围内是稳定的。
d 反应温度对沉淀的影响
黄铁矾在室温下形成的速度非常缓慢。如在25℃时由K
2S0
4
-Fe
2
（S0
4
）
3
溶液中沉淀钾铁矾，在水相pH值为0.82～1.72范围内，需要1～6个月。如将
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