CN104386759A - 硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺 - Google Patents

硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明的一种硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，具有如下步骤：①将硫酸亚铁溶液排入铁红晶种罐；②向铁红晶种罐中计量投加碱液，生成氢氧化亚铁，控制pH值8.5-9.5；③向溶液中鼓入空气氧化制得铁红晶种；④将制得的铁红晶种溶液投入氧化罐中；⑤向氧化罐中的铁红晶种溶液加入铁皮和/或铁粉；⑥向溶液中定量加入硫酸亚铁溶液；⑦向氧化罐内的溶液中通入蒸汽加热溶液，并通入空气氧化亚铁离子得到铁离子，铁离子与水中的氢氧根结合并沉积在铁红晶种表面上，逐渐形成氧化铁红，氧化反应的同时生产的氢离子与铁皮和/或铁粉反应，生成亚铁离子并再被氧化成铁离子，直至氧化反应结束。本发明实现了硫酸亚铁溶液的再利用。

Description

硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺
技术领域
本发明涉及氧化铁红的生产工艺，尤其是一种硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺。
背景技术
三氧化二铁，化学名Fe2O3，又称氧化铁红，用于各种涂料着色和保护物质，国内外生产氧化铁红的方法较多,主要有绿矾煅烧法、液相沉淀法、包核法等。
钛白粉厂采用硫酸法生产钛白颜料，是以钛铁矿为（FeTiO3）为原料，用硫酸分解矿石，钛和铁均成为硫酸盐而溶解，在完成生产钛白颜料主产品及回收硫酸亚铁副产后，仍有大量含有硫酸亚铁的酸性废水排放。该酸性废水中，含硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)约20%(200g/L)、硫酸约15-20%(平均18%)，其它杂质如Ti、Mn、Mg、Al等一般不超过1.0%。酸性废水不能直接排放，会污染环境，且含有较多的有用物质。酸性废水需要先进行预处理才能进一步的提取其中的有用物质，在进行预处理后得到大量的硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁具有较高的价值，可用于制备氧化铁红。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，实现了硫酸亚铁废水制备氧化亚铁，实现资源化利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，具有如下步骤：
①将硫酸亚铁溶液排入铁红晶种罐；
②向铁红晶种罐中计量投加碱液，生成氢氧化亚铁，控制pH值8.5-9.5；
③向溶液中鼓入空气氧化制得铁红晶种，2Fe(OH)2＋1/2O2→Fe2O3·H2O＋H2O；
④向制得铁红晶种溶液投入氧化罐中；
⑤向氧化罐中的铁红晶种溶液加入铁皮和/或铁粉；
⑥向溶液中定量加入硫酸亚铁溶液；
⑦向氧化罐内的溶液中通入蒸汽加热溶液，并通入空气氧化亚铁离子得到铁离子，铁离子与水中的氢氧根结合并沉积在铁红晶种表面上，逐渐形成氧化铁红，氧化反应的同时生产的氢离子与铁皮和/或铁粉反应，生成亚铁离子并再被氧化成铁离子，直至氧化反应结束；
⑧将制得的氧化铁红溶液排入压滤机中，进行固液分离，得到母液水和滤渣；
⑨固液分离后得到的滤渣水洗后再次压滤，得到干净的滤渣后进行烘干操作；
⑩对烘干后的滤渣进行粉碎后，得到成品氧化铁红粉末包装入库。
作为优选，步骤②中所述的碱液为氢氧化钠溶液，发生FeSO4＋2NaOH→Fe(OH)2＋Na2SO4反应。
进一步的，所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量百分数为30%。
进一步的，步骤③在20-30℃的温度下进行。
进一步的，步骤⑦通入蒸汽时保持溶液温度80-85℃。适当的温度能加快反应速率。
进一步的，步骤⑦时保持溶液的pH值在3.0-4.0之间。
本发明的有益效果是，本发明的硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺实现了硫酸亚铁溶液的再利用，得到氧化铁红，可用于配制颜料，现实废水的综合资源化处理。
 具体实施方式
本发明的一种硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，具有如下步骤：
①将硫酸亚铁溶液排入铁红晶种罐；
②向铁红晶种罐中计量投加碱液，生成氢氧化亚铁，控制pH值8.5-9.5；
③向溶液中鼓入空气氧化制得铁红晶种，2Fe(OH)2＋1/2O2→Fe2O3·H2O＋H2O；
④向制得铁红晶种溶液投入氧化罐中；
⑤向氧化罐中的铁红晶种溶液加入铁皮和/或铁粉；
⑥向溶液中定量加入硫酸亚铁溶液；
⑦向氧化罐内的溶液中通入蒸汽加热溶液，并通入空气氧化亚铁离子得到铁离子，铁离子与水中的氢氧根结合并沉积在铁红晶种表面上，逐渐形成氧化铁红，氧化反应的同时生产的氢离子与铁皮和/或铁粉反应，生成亚铁离子并再被氧化成铁离子，直至氧化反应结束，2FeSO4·7H2O＋1/2O2＋2H2O→Fe2O3＋2H2 SO4 + 7H2O、H2 SO4+Fe→FeSO4＋H2↑；
⑧将制得的氧化铁红溶液排入压滤机中，进行固液分离，得到母液水和滤渣；
⑨固液分离后得到的滤渣水洗后再次压滤，得到干净的滤渣后进行烘干操作；
⑩对烘干后的滤渣进行粉碎后，得到成品氧化铁红粉末包装入库。
作为优选，步骤②中所述的碱液为氢氧化钠溶液，发生FeSO4＋2NaOH→Fe(OH)2＋Na2SO4反应。
进一步的，所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量百分数为30%。
进一步的，步骤③在20-30℃的温度下进行。
进一步的，步骤⑦通入蒸汽时保持溶液温度80-85℃。适当的温度能加快反应速率。
进一步的，步骤⑦时保持溶液的pH值在3.0-4.0之间。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，其特征是具有如下步骤：
①将硫酸亚铁溶液排入铁红晶种罐；
②向铁红晶种罐中计量投加碱液，生成氢氧化亚铁，控制pH值8.5-9.5；
③向溶液中鼓入空气氧化制得铁红晶种，2Fe(OH)2＋1/2O2→Fe2O3·H2O＋H2O；
④将制得铁红晶种溶液投入氧化罐中；
⑤向氧化罐中的铁红晶种溶液加入铁皮和/或铁粉；
⑥向溶液中定量加入硫酸亚铁溶液；
⑦向氧化罐内的溶液中通入蒸汽加热溶液，并通入空气氧化亚铁离子得到铁离子，铁离子与水中的氢氧根结合并沉积在铁红晶种表面上，逐渐形成氧化铁红，氧化反应的同时生产的氢离子与铁皮和/或铁粉反应，生成亚铁离子并再被氧化成铁离子，直至氧化反应结束；
⑧将制得的氧化铁红溶液排入压滤机中，进行固液分离，得到母液水和滤渣；
⑨固液分离后得到的滤渣水洗后再次压滤，得到干净的滤渣后进行烘干操作；
⑩对烘干后的滤渣进行粉碎后，得到成品氧化铁红粉末包装入库。
2.如权利要求1所述的硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，其特征是：步骤②中所述的碱液为氢氧化钠溶液，发生FeSO4＋2NaOH→Fe(OH)2＋Na2SO4反应。
3.如权利要求2所述的硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，其特征是：所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量百分数为30%。
4.如权利要求1所述的硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，其特征是：步骤③在20-30℃的温度下进行。
5.如权利要求1所述的硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，其特征是：步骤⑦通入蒸汽时保持溶液温度80-85℃。
6.如权利要求5所述的硫酸亚铁溶液制备氧化铁红的生产工艺，其特征是：步骤⑦时保持溶液的pH值在3.0-4.0之间。
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