CN104402145A - 利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法，将酸性废水引入到氧化池中，在搅拌的同时不断加入活性Cl^-≥5.2%的NaClO溶液，使废水中的二价铁离子全部被氧化为三价铁离子；将得到的完全氧化的废水引入到反应池中，在搅拌的同时不断加入氢氧化钠溶液至PH=5~6；将反应池中的溶液过滤得到滤渣和滤液；取得到的滤渣于压滤机中压滤，滤渣用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滤洗，过滤后得到的滤渣再用清水滤洗；将得到的滤渣送入烘干机中冷风干燥得到氢氧化铁精粉。本发明使用廉价环保的次氯酸钠氧化剂，从含亚铁盐离子的废水中制取到纯度较高的氢氧化铁，规避了传统方法的诸多不足。

Description

利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法

技术领域

本发明涉及一种利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法。

背景技术

氢氧化铁，其化学式为Fe(OH)₃，红棕色无定形粉末状固体。不溶于水、乙醇和乙醚，具有两性但其碱性强于酸性。新制得的氢氧化铁易溶于无机酸和有机酸，亦可溶于热浓碱。极强氧化剂，如次氯酸钠，在碱性介质中，能将新制的氢氧化铁氧化成+Ⅵ氧化态的高铁酸钠Na₂FeO₄。氢氧化铁在受热时易分解，但温度不高时反应不完全，也就是逐渐失水。在工程建筑中，向混凝土中添加氢氧化铁，能显著提高混凝土的防水性能和强度。氢氧化铁也可广泛应用于医药、颜料的制造和用作砷解毒剂等领域。

南通市位于江苏省东南，是全国闻名的钢丝绳之乡，钢丝绳年产量超过100万吨，约占全国总量的1/3。钢丝绳厂的生产过程中产生的酸性废水所含有的污染物主要包括重金属铅（含量为0.42~0.58%）和锌元素（含量为1.11~5.33%）。目前钢丝绳企业现有的废水处理工艺均采用氢氧化物沉淀法，沉淀剂以石灰为主，辅以氢氧化钠，曝气后使金属离子以氢氧化物沉淀的形式分离出来。氢氧化物沉淀法投资少，见效快，操作简便，但在实际应用中的缺陷也十分明显：1.该方法所选用的沉淀剂对废水体系中的金属离子无选择性；2.由于废水的pH极低,且生石灰的中和能力弱,致使其消耗量大,产泥量也非常大，容易造成二次污染；3.钢丝绳厂废水中锌、铅离子浓度较高，它们均属于两性金属，其氢氧化物沉淀范围窄，pH 偏低或偏高时都会再溶出，出水难以稳定达标,这正是近年来环保执法检查中常常发现的很多企业废水处理设施运转正常，而出水pH值、重金属离子仍然超标的原因。不容忽视的是，钢丝绳厂的废水中含有大量的铁元素（含量为20.4~31.1%），如何在从废水中提取到有价值金属化合物的同时确保排放废水的的稳定达标，如何变废为宝，从废水中提取有用物质已成为钢丝绳行业亟需解决的问题。近年来，随着国家对环境污染问题的日益重视，更使得利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁具有广阔的发展前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单，效果好的利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法。

本发明的技术解决方案是：

一种利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法，其特征是：包括下列步骤：

第一步：将酸性废水引入到氧化池中，在搅拌的同时不断加入活性Cl^-≥5.2%的NaClO溶液，使废水中的二价铁离子全部被氧化为三价铁离子；

第二步：将第一步得到的完全氧化的废水引入到反应池中，在搅拌的同时不断加入氢氧化钠溶液至PH=5~6；

第三步：将反应池中的溶液过滤得到滤渣和滤液；

第四步：取第三步得到的滤渣于压滤机中压滤，滤渣用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滤洗，过滤后得到的滤渣再用清水滤洗；

第五步：将第四步中得到的滤渣送入烘干机中冷风干燥得到氢氧化铁精粉。

将第四步中压滤机滤出的溶液循环利用于第二步的沉淀反应中。

酸性废水的PH值小于1，Fe²⁺含量为90~95g/L。PH值小于1，Fe²⁺含量为90~95g/L。

本发明通过氧化——中和——过滤——碱滤洗——再过滤——再滤洗等一系列过程，使用廉价环保的次氯酸钠氧化剂，从含亚铁盐离子的废水中制取到纯度较高的氢氧化铁，规避了传统方法的诸多不足。

相比于传统工艺，本发明具有以下优点：

本发明不同于氢氧化物沉淀法。在氢氧化物沉淀法中，以石灰为沉淀剂，会导致产泥量增大，容易造成二次污染。次氯酸钠价格低廉，环境友好，在不以牺牲环境为代价的前提下确保了经济效益，成为更好的替代品。一定浓度的次氯酸钠溶液氧化性强，氧化速率高，省去了传统工艺中费时费力的曝气操作，加入氢氧化钠后废水的PH为5~6，只需加少量氧化钙调节PH达到6~7即可，符合《污水综合排放标准》，可达标排放。由于氢氧化铁滤渣高温下分解会生成氧化铁，所以只能对其低温干燥，烘箱的温度调节至0~20℃为宜。第四步中压滤机滤出的溶液可循环利用于第二步的沉淀反应中，该溶液中溶解有氢氧化铅、氢氧化锌，本发明方法旨在从含亚铁盐废水中制取到纯度较高的氢氧化铁，至于该溶液中含有的铅和锌元素，可以借鉴传统工艺利用溶剂萃取法和沉淀法对体系中的重金属元素铅和锌进行有效分离，本发明中不再赘述。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的工艺流程示意图。

具体实施方式

某钢丝绳厂，在生产过程中排出的化工废水初始PH值小于1，Fe²⁺含量为90~95g/L。将该废水送入到氧化池中，在搅拌的同时每吨废水中加入活性Cl^-≥5.2%(质量百分比)，游离碱7.0~8.0%(质量百分比)的NaClO溶液814L（其物质的量浓度为0.7334mol/L），使废水中的二价铁离子全部转化为三价铁离子；将完全氧化的废水引入到反应池中，在搅拌的同时加入氢氧化钠溶液至废水PH=5~6，此时氢氧根离子和三价铁离子、铅离子、锌离子分别结合生成氢氧化铁絮状沉淀、氢氧化铅、氢氧化锌沉淀。将含有氢氧化铁、氢氧化铅、氢氧化锌沉淀的溶液过滤得到滤渣和滤液；取滤渣于压滤机中，用氢氧化钠溶液（物质的量浓度为1mol/L）滤洗，过滤后得到的的滤渣再用清水滤洗；将得到的滤渣送入烘干机中，调节温度至20℃，冷气干燥6h后取出得到氢氧化铁精粉；可将过滤出的溶液循环利用于三价铁的沉淀反应中。

Claims (3)

1.一种利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法，其特征是：包括下列步骤：

第一步：将酸性废水引入到氧化池中，在搅拌的同时不断加入活性Cl^-≥5.2%的NaClO溶液，使废水中的二价铁离子全部被氧化为三价铁离子；

第二步：将第一步得到的完全氧化的废水引入到反应池中，在搅拌的同时不断加入氢氧化钠溶液至PH=5~6；

第三步：将反应池中的溶液过滤得到滤渣和滤液；

第四步：取第三步得到的滤渣于压滤机中压滤，滤渣用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滤洗，过滤后得到的滤渣再用清水滤洗；

第五步：将第四步中得到的滤渣送入烘干机中冷风干燥得到氢氧化铁精粉。

2.根据权利要求1所述的利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法，其特征是：将第四步中压滤机滤出的溶液循环利用于第二步的沉淀反应中。

3. 根据权利要求1所述的利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法，其特征是：酸性废水的PH值小于1，Fe²⁺含量为90~95g/L。PH值小于1，Fe²⁺含量为90~95g/L。