CN101898800A - 氯化亚铁制备氧化铁红的方法 - Google Patents
氯化亚铁制备氧化铁红的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101898800A CN101898800A CN2010191640381A CN201019164038A CN101898800A CN 101898800 A CN101898800 A CN 101898800A CN 2010191640381 A CN2010191640381 A CN 2010191640381A CN 201019164038 A CN201019164038 A CN 201019164038A CN 101898800 A CN101898800 A CN 101898800A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron oxide
- ferrous chloride
- solution
- prepares
- red iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
本发明涉及一种制备氧化铁红的方法，依次包括以下步骤：由含镍三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液，在加热、搅拌条件下加入碱液中和沉淀，之后通入空气氧化，过滤得到三氧化二铁水合物的滤饼，滤饼充分洗涤之后经过干燥、煅烧，得到氧化铁红产品。本发明的技术效果在于：利用本发明方法可以合理有效地实现含镍三氯化铁蚀刻废液的处理及资源化回收利用，工艺简单，成本低廉，且减少了工业废弃物的产生；用还原、除镍后得到的氯化亚铁溶液制得的氧化铁红产品纯度高，用途广，市场容量大，易于贮存。
Description
技术领域 本发明涉及金属氧化物的制备，特别是涉及用含镍三氯化铁蚀刻废液经还原、除镍得到的氯化亚铁制备金属氧化物的方法。
背景技术 含镍三氯化铁蚀刻废液是来源于电子行业中的一种工业危险废物，主要成分是三氯化铁、氯化镍、氯化亚铁和游离酸。该废物的处理及回收利用途径大多采用铁粉还原三价铁为亚铁，再继续利用铁粉或硫化亚铁去除绝大部分镍杂质；还原、除镍之后得到氯化亚铁溶液。该氯化亚铁溶液的处理方法主要有以下两种：一种是用氯气氧化得到再生三氯化铁溶液产品；另一种是蒸发结晶制取固体氯化亚铁产品。
第一种处理方法即采用铁粉还原——氯气氧化工艺，从而再生三氯化铁的这种方法存在以下不足：其一，氯气氧化得到的再生三氯化铁溶液产品中仍含有一定的杂质镍，且较原来的蚀刻废液体积明显增大。因为三氯化铁溶液是低价值的液体产品，运输成本高，远距离的市场拓展比较困难，因此难以取得良好的生产效益。其二，氯气氧化这种再生工艺中需要使用氯气，而氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成有害的影响。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。1L空气中最多允许含氯气0.001毫克，超过这个量就会引起人体中毒。因此，国家对于氯气的生产、使用、贮存、运输，以及使用氯气产生的废渣、废液、废气的处理等环节均做出了严格的规定。
第二种处理方法即将还原、除镍后的氯化亚铁溶液蒸发结晶制取固体氯化亚铁，虽然也可回收铁和氯，但得到的产品纯度不高，易氧化，生产能耗大，效益差。
发明内容 本发明所解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种含镍三氯化铁蚀刻废液经还原、除镍得到的氯化亚铁制备氧化铁红的方法。氧化铁红(分子式为α-Fe2O3)为红色固体粉末，它是目前产量和使用量除钛白粉外最多的一种无机颜料，也是氧化铁系列颜料(铁红、铁黄、铁黑等)中用量和产量最大的一种产品。它具有较好的耐光性、耐候性、遮盖力以及较高的耐磨性和耐腐蚀性等，广泛应用于建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃和油墨等行业中。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
提出一种氯化亚铁制备氧化铁红的方法，依次包括以下步骤，
①由含镍三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液，在加热、搅拌条件下加入碱液中和，得到氢氧化亚铁和碳酸亚铁的混合物沉淀；
②通入压缩空气氧化，得到三氧化二铁水合物沉淀；
③过滤，将过滤所得的三氧化二铁沉淀加入纯净水洗涤；
④将洗涤后的三氧化二铁沉淀干燥，煅烧后得到氧化铁红产品。
所述步骤①的加碱中和工艺，所用的碱为氨水、碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或多种组合。
步骤①所述的加碱中和工艺段，所用的碱为氨水与碳酸氢铵混合溶液。这样做的好处是：根据需要调节氧化铁红产品的粒度，并可以降低成本。
步骤①中加碱液中和沉淀的具体方法为：在30～50℃、搅拌的条件下向氯化亚铁溶液中连续加入碱液，控制中和终点的pH值为6.5～7.5。
步骤②中通入压缩空气氧化的具体工艺条件为：在70～90℃、搅拌的条件下，将压缩空气通入步骤①得到的氢氧化亚铁和碳酸亚铁混合物沉淀中。氧化时间2～4小时，直至氧化体系颜色呈棕红色。
在步骤③所述的纯净水洗涤次数为2～3次，最后一次洗涤水的pH值小于8，且定性检测不出氯离子。
步骤③所述的过滤所得的滤液中加入石灰，蒸氨浓缩，回收氨水和氯化钙。
步骤④中，煅烧的温度为500～700℃，时间为1～2.5小时。
步骤④所述的三氧化二铁干燥之后、煅烧之前进行粉碎处理。这样做的好处是：避免煅烧时三氧化二铁烧结、团聚。
同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：利用本发明方法可以合理有效地实现含镍三氯化铁蚀刻废液的处理及资源化回收利用，工艺简单，成本低廉，且减少了工业废弃物的产生；用还原、除镍后得到的氯化亚铁溶液制得的氧化铁红产品纯度高，用途广，市场容量大，易于贮存。
附图说明
图1是本发明方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，该方法依次包括以下步骤：
①由含镍三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液，在30～50℃、搅拌条件下连续加入碱液中和，控制中和终点PH值为6.5～7.5，得到氢氧化亚铁和碳酸亚铁的混合物沉淀；碱液采用氨水和碳酸氢铵混合溶液时，可以调节氧化铁红产品的粒度，并可以降低成本。
②在70～90℃、搅拌的条件下通入压缩空气氧化，氧化时间2～4小时，直至氧化体系颜色呈棕红色，得到三氧化二铁水合物沉淀；
③过滤，将过滤所得的三氧化二铁沉淀加入纯净水洗涤，洗涤次数为2～3次，最后一次洗涤水的pH值小于8，且定性检测不出氯离子；过滤所得的滤液中加入石灰，蒸氨浓缩，回收氨水和氯化钙。
④将洗涤后的三氧化二铁沉淀干燥，进行粉碎处理后煅烧得到氧化铁红产品，煅烧的温度为500～700℃，时间为1～2.5小时。
上述含镍三氯化铁蚀刻废液经还原、除镍得到的氯化亚铁制备氧化铁红过程中包含如下8个主要化学反应式：
Fe2++2HCO3 -＝FeCO3↓(灰白色)+CO2↑+H2O (1)
Fe2++CO3 2-＝FeCO3↓(灰白色) (2)
Fe2++2OH-＝Fe(OH)2↓(白色) (3)
FeCO3+H2O＝Fe(OH)2↓+CO2↑ (4)
2FeCO3+1/2O2+nH2O＝Fe2O3·nH2O↓+2CO2↑ (5)
2Fe(OH)2+1/2O2+nH2O＝Fe2O3·nH2O↓+2H2O (6)
Fe2O3·nH2O＝α-Fe2O3(深红色)+nH2O(g)↑ (7)
2FeCO3+1/2O2＝α-Fe2O3(深红色)+2CO2↑ (8)
下面结合具体的实施例对本发明进行更加详细的说明，本发明的保护范围包括但不限于以下实施例。
实施例1 1000mL的三口烧瓶中加入250mL三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液(Fe2+含量为145.6g/L)，35～40℃加热、搅拌下，向氯化亚铁溶液中连续滴加NH4HCO3溶液460mL(NH4HCO3浓度为3mol/L)，中和终点的pH值为7.1，继续加热搅拌0.5小时。之后，升温至75℃，保温下通入压缩空气氧化3小时。减压过滤，滤饼用5倍的纯水洗涤3次。洗净后的固体放入普通干燥箱中105～120℃下干燥2小时，烘干后的三氧化二铁置入马弗炉600～650℃煅烧2小时，得到深红色的氧化铁红产品。
实施例2 1000mL的三口烧瓶中加入250mL三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液(Fe2+含量为145.6g/L)，30～35℃加热、搅拌下，向氯化亚铁溶液中连续滴加NH4HCO3与NH3·H2O的混合溶液400mL(NH4HCO3浓度为1.5mol/L，NH3的浓度为2.5mol/L)，中和之后的pH值为7.5，继续加热搅拌0.5小时。之后，升温至70℃，保温下通入压缩空气氧化2.5小时。减压过滤，滤饼用5倍的纯水洗涤3次。洗净后的固体放入普通干燥箱中105～120℃下干燥2.5小时，烘干后的三氧化二铁置入马弗炉600～620℃煅烧2小时，得到深红色的氧化铁红产品。
实施例3 1000mL的三口烧瓶中加入250mL三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液(Fe2+含量为145.6g/L)，30～35℃加热、搅拌下，向氯化亚铁溶液中连续滴加NH4HCO3与NH3·H2O的混合溶液360mL(NH4HCO3浓度为2mol/L，NH3的浓度为1mol/L)，终点的pH值为6.8，继续加热搅拌0.5小时。之后，升温至70℃，保温下通入压缩空气氧化2.5小时。减压过滤，滤饼用5倍的纯水洗涤3次。洗净后的固体放入普通干燥箱中105～120℃下干燥2小时，烘干后的三氧化二铁置入马弗炉600～620℃煅烧2小时，得到深红色的氧化铁红产品。
实施例4 1000mL的三口烧瓶中加入200mL三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液(Fe2+含量为240.8g/L)，30～35℃加热、搅拌下，向氯化亚铁溶液中连续滴加NH4HCO3与NH3·H2O的混合溶液450mL(NH4HCO3浓度为1.5mol/L，NH3的浓度为2.5mol/L)，终点的pH值为7.0，继续加热搅拌0.5小时。之后，升温至80℃，保温下通入压缩空气氧化3小时。减压过滤，滤饼用5倍的纯水洗涤3次。洗净后的固体放入普通干燥箱中105～120℃下干燥2小时，烘干后的三氧化二铁置入马弗炉600～650℃煅烧2小时，得到棕红色的氧化铁红产品。
Claims (9)
1.一种氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于，该方法依次包括以下步骤：
①由含镍三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液，在加热、搅拌条件下加入碱液中和，得到氢氧化亚铁和碳酸亚铁的混合物沉淀；
②通入压缩空气氧化，得到三氧化二铁水合物沉淀；
③过滤，将过滤所得的三氧化二铁沉淀加入纯净水洗涤；
④将洗涤后的三氧化二铁沉淀干燥，煅烧后得到氧化铁红产品。
2.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：步骤①所述的加碱中和，所用的碱为氨水、碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或多种组合。
3.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：步骤①所述的加碱中和工所用的碱为氨水与碳酸氢铵混合溶液。
4.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：步骤①的具体方法为：在30～50℃、搅拌的条件下向氯化亚铁溶液中连续加入碱液，控制中和终点的pH值在6.5～7.5。
5.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：步骤②中通入空气氧化的具体工艺条件为：在70～90℃、搅拌的条件下，将压缩空气通入步骤①得到的氢氧化亚铁和碳酸亚铁混合物沉淀中。氧化时间2～4小时，直至氧化体系颜色呈棕红色。
6.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：步骤③所述的洗涤次数为2～3次，最后一次洗涤水的pH值小于8，且定性检测不出氯离子。
7.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：在步骤③过滤所得的滤液中加入石灰，蒸氨浓缩，回收氨水和氯化钙。
8.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：步骤④中，煅烧的温度为500～700℃，时间为1～2.5小时。
9.如权利要求1所述的氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，其特征在于：步骤④所述的三氧化二铁干燥之后、煅烧之前进行粉碎处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010191640381A CN101898800A (zh) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | 氯化亚铁制备氧化铁红的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010191640381A CN101898800A (zh) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | 氯化亚铁制备氧化铁红的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101898800A true CN101898800A (zh) | 2010-12-01 |
Family
ID=43224787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010191640381A Pending CN101898800A (zh) | 2010-02-03 | 2010-02-03 | 氯化亚铁制备氧化铁红的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101898800A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103342391A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-09 | 南通宝聚颜料有限公司 | 一种控制沉淀法铁红杂晶产生的方法 |
| CN103818969A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-05-28 | 中国神华能源股份有限公司 | 氧化铁红及其制备方法 |
| CN105883930A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-24 | 宜宾天原集团股份有限公司 | 一种利用氯化法钛白粉副产氯化渣制备铁红的生产工艺 |
| CN106745193A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 东北大学 | 含铁含锌污泥回收制备氢氧化锌和染料级氧化铁红的方法 |
| CN112969544A (zh) * | 2018-11-05 | 2021-06-15 | 株式会社Posco | 针状或棒状多孔铁粉的制备方法及由此制备的针状或棒状多孔铁粉 |
| CN116143177A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-05-23 | 贵州大学 | 一种煤矸石浸出液生产氧化铁红的方法 |
-
2010
- 2010-02-03 CN CN2010191640381A patent/CN101898800A/zh active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103342391A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-09 | 南通宝聚颜料有限公司 | 一种控制沉淀法铁红杂晶产生的方法 |
| CN103818969A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-05-28 | 中国神华能源股份有限公司 | 氧化铁红及其制备方法 |
| CN103818969B (zh) * | 2014-01-07 | 2016-02-10 | 中国神华能源股份有限公司 | 氧化铁红及其制备方法 |
| CN105883930A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-24 | 宜宾天原集团股份有限公司 | 一种利用氯化法钛白粉副产氯化渣制备铁红的生产工艺 |
| CN106745193A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 东北大学 | 含铁含锌污泥回收制备氢氧化锌和染料级氧化铁红的方法 |
| CN112969544A (zh) * | 2018-11-05 | 2021-06-15 | 株式会社Posco | 针状或棒状多孔铁粉的制备方法及由此制备的针状或棒状多孔铁粉 |
| CN116143177A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-05-23 | 贵州大学 | 一种煤矸石浸出液生产氧化铁红的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102634673B (zh) | 一种深度去除含铬废渣酸浸液中铁离子的方法 | |
| CN103602819B (zh) | 一种含钒铬酸盐溶液综合回收方法 | |
| CN101898800A (zh) | 氯化亚铁制备氧化铁红的方法 | |
| CN100579906C (zh) | 一种硫酸镁废液治理及联产活性氧化镁的方法 | |
| CN109148995B (zh) | 一种低钴高锰废料和废旧锂电池正极材料的共同处理方法 | |
| CN100396733C (zh) | 钛白废副硫酸亚铁生产氧化铁红颜料的方法 | |
| CN101538652A (zh) | 含钒铬废料中钒铬分离回收的方法 | |
| CN104018184A (zh) | 一种全新的生产电解金属锰的方法 | |
| CN109554549A (zh) | 高温高压浸出回收钕铁硼废料中稀土的方法 | |
| CN106399688B (zh) | 一种三价铬酸性溶液中铁离子的脱除方法 | |
| WO2019137544A1 (zh) | 一种富氧选择性浸出提取钒钛磁铁矿中有价组元的方法 | |
| CN103343235A (zh) | 一种钕铁硼油泥两步共沉淀回收钕铁的方法 | |
| CN103833156B (zh) | 一种冷轧盐酸酸洗废酸的处理方法 | |
| CN100396734C (zh) | 钛白废副硫酸亚铁生产氧化铁黄颜料的方法 | |
| CN102219493B (zh) | 利用酸洗废液和镀锌锌渣制备软磁MnZn铁氧体料粉的方法 | |
| CN106011468A (zh) | 一种用工业富氧从含铁硫酸锌溶液中脱除亚铁离子的方法 | |
| CN109680155B (zh) | 一种含镍铬不锈钢尘泥无害化处置及资源化利用的方法 | |
| CN105883865B (zh) | 一种高纯超细无水碳酸镁环境友好的制备工艺 | |
| CN101172647B (zh) | 硫酸法制备钛白粉的方法 | |
| CN101705377B (zh) | 一种石煤湿法富集火法转化提钒方法 | |
| Zhou et al. | A near-zero-waste approach using simple physical-chemical methods recovery high concentrations of ammonia nitrogen, heavy metal, and sodium salts from hazardous vanadium-extracted solution | |
| CN101358301A (zh) | 钒钛磁铁精矿直接提钒的方法 | |
| CN111162272A (zh) | 废弃锂离子电池镍钴锰酸锂正极材料再生方法 | |
| CN106757147A (zh) | 一种镍电解混酸体系中除砷的方法 | |
| CN100484881C (zh) | 用硫酸亚铁生产氧化铁红的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Person in charge Document name: Notification that Application Deemed not to be Proposed |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20101201 |