CN104817118A

CN104817118A - 一种简单快速制备聚合氯化铁的方法

Info

Publication number: CN104817118A
Application number: CN201510250050.XA
Authority: CN
Inventors: 陈雷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2015-08-05

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，包括以下步骤：整体反应在常温下进行；①过滤盐酸酸洗废液，放入反应釜中检测游离酸和总铁含量并开始搅拌；②通过检测酸铁含量，如果游离盐酸含量与总铁含量的比例适合生产，则不用调节；如果游离盐酸质量占总铁质量的60％以上，则在溶液里加入强碱，调节废液中游离盐酸含量，反应15分钟后生成含稳定剂的溶液；③加入聚合氧化剂进行氧化聚合反应，反应15分钟后停止搅拌，得到聚合氯化铁溶液。本发明的生产的液体聚合氯化铁生产方便，生产时间短，生产成本低，酸洗废液100％再生利用，操作安全，设备投入低，达到三废零排放，能实现规模化生产。

Description

一种简单快速制备聚合氯化铁的方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种简单快速制备聚合氯化铁的方法。

背景技术

钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液。因其严重的腐蚀性和危害性，已被列入《国家危险废物名录》。该类废液的直接排放不仅严重污染环境，而且造成极大的资源浪费。因此通过技术革新，利用酸洗废液，直接生产出市场所需的液体高铁酸盐水处理剂，既解决了公司的环境污染，又为社会节约了大量的资源，真正做到了以废治废，具有巨大的经济效益和社会效益。废酸液生产聚合氯化铁未能得到广泛运用的主要原因是存在以下缺点：

1、生产中需要加入游离酸，给生产带来危险性，并对环境造成污染。

2、生产时间长，程序复杂。

3、二价铁氧化为三价铁过程中，①催化氧化法在生产过程中产生一氧化氮、二氧化氮废气，对环境造成严重危害。并且生产需要在负压条件加进行，在生产过程中操作工不熟练或大意，极易引起管道爆炸，造成重大后果。②一步氯化法不仅材料氯气的使用受到限制，还增加了生产的危险性。氧化完成后要加入聚合剂进一步反应，工艺繁琐。

4、生产反应完成后要加入的强碱调节盐基度，增加了生产成本。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种生产时间短，不需要调节盐基度，成本低廉、酸洗废液100％再生利用、生产全过程安全、三废零排放、性能稳定的聚合氯化铁制备方法。

本发明所解决的问题采用以下技术方案来实现：

一种简单快速制备聚合氯化铁，包括：①整体生产过程在常温下进行，已知钢铁酸洗废液成份为游离盐酸含量2-8％，总铁含量为7-14％，将酸洗废液投入反应釜中进行成份检测并搅拌(搅拌转速为300转/分钟)，②检测结果如果游离盐酸质量占总铁质量的20％-60％，则不用加入强碱，如果游离盐酸质量占总铁质量的60％以上，用缓慢加入少量强碱氢氧化钙的方法将酸洗废液游离盐酸含量调到总铁含量的20％-60％，在液料含有盐酸时，氢氧化钙和盐酸优先反应，反应时间15分钟，反应方程式为Ca(OH)2+2HCL＝CaCl2+2H2O，反应后得到(氯化亚铁、氯化钙、盐酸、水)溶液，化学式为FeCl2+CaCl2+HCL+H2O，反应生成的氯化钙在溶液中充当稳定剂，对阳离子的高价铁起到稳定作用；③再往溶液中缓慢加入氧化剂氯酸钠，反应时间15分钟，反应方程式为NaClO3+6FeCl2+6HCl＝NaCl+6FeCl3+3H2O，因为盐酸是少量的，所以盐酸耗尽后发生下面的反应NaClO3+6FeCl2+3H2O＝4FeCl3+NaCl+2Fe(OH)3↓，反应过程发生了氧化反应和聚合反应，得到液体聚合氯化铁。

本发明的有益效果为：

1、本发明用酸洗废液做原料，酸洗废液100％再生利用，真正做到变废为宝。

2、本发明用乙炔气生产过程中排放的废渣(主要成份氢氧化钙)或氢氧化钙做为强碱代替氢氧化钠，废渣得到了利用，降低了生产成本。

3、本发明利用少量盐酸参与氧化聚合，节省了聚合剂的添加，使工艺简单，生产时间大大缩短。

4、本发明用乙炔气生产过程中排放的废渣(主要成份氢氧化钙)或氢氧化钙与溶液反应生成的氯化钙做为稳定剂，降低了生产成本。

5、本发明用氯酸钠代替聚合剂和氧化剂，生产成本降低1/3。

6、本发明反应时间短(15-30分钟)，设备设入少(主设备只有反应釜)，生产成本低，生产工艺简单，生产过程环保，可实现规模化生产。

附图说明

图1是本发明的生产流程图。

图中：过滤-用耐腐蚀过滤器过滤，搅拌-在耐腐蚀反应釜中搅拌，强碱-氢氧化钙或乙炔排放废渣(主成份氢氧化钙)，反应转化-在耐腐蚀反应釜中反应，聚合氧化剂-氯酸钠，聚合氧化反应在耐腐蚀反应釜中反应。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例1

如图1所示：本实施例包括，酸洗废液，过滤-用耐腐蚀过滤器过滤，搅拌-在耐腐蚀反应釜中搅拌，强碱-氢氧化钙或乙炔排放废渣(主成份氢氧化钙)，反应转化-在耐腐蚀反应釜中反应，聚合氧化剂-氯酸钠，聚合氧化反应-在耐腐蚀反应釜中反应。

工作时，①在耐腐蚀反应釜中加入酸洗废液1T，开始搅拌溶解(转速为300转/分钟)，检测其成份为盐酸7.6％，总铁含量为11.6％；②缓慢加入含量90％的氢氧化钙20kg，反应15分钟；③再向液料中缓慢加入聚合氧化剂氯酸钠37.12kg进行氧化聚合，反应15分钟后停止搅拌，生成含稳定剂的液体聚合氯化铁产品。取出反应后液体再进行下一生产过程。

实施例2

如图1所示：本实施例包括，酸洗废液，过滤-用耐腐蚀过滤器过滤，搅拌-在耐腐蚀反应釜中搅拌，聚合氧化剂-氯酸钠，聚合氧化反应-在耐腐蚀反应釜中反应。

工作时，①在耐腐蚀反应釜中加入酸洗废液1T，开始搅拌溶解(转速为300转/分钟)，检测其成份为盐酸5.6％，总铁含量为12.1％；②酸含量在反应范围内，不用添加强碱，直接向液料中缓慢加入聚合氧化剂氯酸钠40kg进行氧化聚合反应，反应15分钟后停止搅拌，生成液体聚合氯化铁产品。此反应产生的成品不含稳定剂，保质期为30天，取出反应后液体再进行下一生产过程。

实施例3

如图1所示：本实施例包括，酸洗废液，过滤-用耐腐蚀过滤器过滤，搅拌-在耐腐蚀反应釜中搅拌，强碱-乙炔排放废渣(主成份氢氧化钙)，反应转化-在耐腐蚀反应釜中反应，聚合氧化剂-氯酸钠，聚合氧化反应-在耐腐蚀反应釜中反应。

工作时，①在耐腐蚀反应釜中加入酸洗废液1T，开始搅拌溶解(转速为300转/分钟)，检测其成份为盐酸7.7％，总铁含量为11.2％；②缓慢加入氢氧化钙含量80％的乙炔气生产过程中排放的废渣19kg，反应15分钟；③再向液料中缓慢加入聚合氧化剂氯酸钠38kg进行氧化聚合，反应15分钟后停止搅拌，生成含稳定剂的液体聚合氯化铁产品。取出反应后液体再进行下一生产过程。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：整体反应在常温下进行；①过滤盐酸酸洗废液，放入反应釜中检测游离酸和总铁含量并开始搅拌；②通过检测酸铁含量，如果游离盐酸含量与总铁含量的比例适合生产，则不用调节；如果游离盐酸质量占总铁质量的60％以上，则在溶液里加入强碱，调节废液中游离盐酸含量，反应15分钟后生成含稳定剂的溶液；③加入聚合氧化剂进行氧化聚合反应，反应15分钟后停止搅拌，得到聚合氯化铁溶液。

2.根据权利要求1所述的一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述在常温条件下为在常温下反应，氧化反应溶液升温不会超过60℃，不用做升降温处理。

3.根据权利要求1所述的一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述游离盐酸含量与总铁含量的比例适合生产为(游离盐酸质量占总铁质量的20％-60％)。

4.根据权利要求1所述的一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述游离盐酸含量高于生产所需含量为游离盐酸含量占总铁含量的60％以上，则加入强碱调到20％-60％。

5.根据权利要求1所述的一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述强碱为乙炔气生产排放废渣(主要成份为氢氧化钙)或氢氧化钙，添加量为游离盐酸含量降1％，需要加入液体总质量1.01％的氢氧化钙。

6.根据权利要求1所述的一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述稳定剂为氢氧化钙与游离盐酸反应形成的氯化钙。

7.根据权利要求1所述的一种简单快速制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述聚合氧化剂为氯酸钠，添加量为酸洗废液中总铁含量的0.32-0.34倍。