CN106745193A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
CN106745193A
CN106745193A CN201611127305.4A CN201611127305A CN106745193A CN 106745193 A CN106745193 A CN 106745193A CN 201611127305 A CN201611127305 A CN 201611127305A CN 106745193 A CN106745193 A CN 106745193A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zinc
iron
containing sludge
hydroxide
oxide red
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
Application number
CN201611127305.4A
Other languages
English (en)
Inventor
高波
王振峰
温洪新
周英伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201611127305.4A priority Critical patent/CN106745193A/zh
Publication of CN106745193A publication Critical patent/CN106745193A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00Compounds of zinc
    • C01G9/02Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/06Ferric oxide (Fe2O3)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/22Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/30Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/34Obtaining zinc oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006Wet processes
    • C22B7/007Wet processes by acid leaching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

一种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,属于废物资源化处理领域。其方法为:向含铁含锌污泥中加入盐酸,调节pH值,再加入废钢,搅拌,与萃取剂萃取,澄清,隔油;将含锌的负载有机相进行反萃取,制备氢氧化锌;将含锌量≤1g/L的氯化亚铁溶液在2~16℃,加入碱性物质调节pH值为8.5~13.0,通入氧化性气体,氧化60~1500min,升温至50~90℃,加入碱性物质调节pH值为2.3~3.5,通入氧化性气体,氧化30~120h,氧化过程保证液体的pH值为2.3~3.5,氧化完成后,过滤,干燥,得到染料级氧化铁红。该方法是热镀锌厂含铁含锌污泥回收利用工艺,具有设备投资小、能耗低和制备的产品纯度高的优点。

Description

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
技术领域
本发明属于属于废物资源化处理技术领域,特别涉及一种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。。
背景技术
热镀锌厂含铁污泥是热镀锌厂车间酸洗水排出的污染性废渣,通过调节酸碱度、曝气等过程,产生的工业固体废物。一般含铁量较大,由于各生产厂家工艺存在差别,通常含铁在20~50%之间,含锌量1~7%。污泥的主要污染物为三氧化二铁、氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化锌、氧化锌及等,污泥在堆放过程中除了占用大量土地外,还由于这些化学成分渗入土地易造成土壤的组成、结构与其物化性质的恶化,更为严重的是这种高含锌废弃物产生的污水渗入地下或进入地表水,会造成严重的土壤及地下水的重金属污染。同时也造成了资源浪费。由于热镀锌行业的含铁含锌污泥产量巨大,急需新的污泥资源化工艺,提高企业的经济效益,推动镀锌行业的节能减排和产业升级。
目前,含铁污泥的处理的主要方法有,用污泥和赤泥制备超轻陶粒,或调节污泥浓度及PH值、氧化调质、化学反应、固液分离、烘干脱水六道工序,污泥中的总铁,转化成磁粉等。
中国专利ZL201410007225.X公布了一种溶液氧化、液固分离和高温煅烧制备氧化铁的工艺,采用酸性FeCl2溶液经溶液氧化制备FeCl3溶液,调节PH使Fe3+以沉淀的形式从溶液中分离出Fe(OH)3,然后经过过滤、烘干和高温煅烧制备Fe2O3,同样该工艺需要高温煅烧(煅烧温度600~800℃),存在设备投资和能耗均比较高的缺点,此外该方法生产的氧化铁纯度也只有98.3%以上,也没有对氧化铁的着色力和颜色的均匀度及粒度的分布没有叙述。
中国专利201610018595.2公布了一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法,(1)、耗酸及还原,使酸度符合要求,废酸中三价铁还原为亚铁;(2)、萃取分离锌和铁,得到氯化亚铁溶液;(3)、有机相经反萃将锌转至反萃液,萃取有机相重复利用;(4)、反萃液分段加碱处理,获得氢氧化锌,反萃液重复利用。实现锌和铁的分离,隔油后得到的反萃液中添加适量的双氧水,将亚铁氧化成三价铁后,加入氢氧化钠,调节pH值为3.2~5.0,使铁以氢氧化铁的形式沉淀下来,该发明涉及的是热镀锌厂的热镀锌厂车间排出的含铁含锌废盐酸溶液的回收方法。
本发明在于将得到的氯化亚铁溶液生产出具有颜料性质的氧化铁红。本发明的目的在于消除了污泥的二次污染,保护生态环境,将锌的萃取与铁红的制备有机的结合在一起,将污泥变废为宝又可以提高产品纯度,实现废物再利用的资源循环利用效果。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种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,该方法为热镀锌厂含铁含锌污泥回收利用制备氢氧化锌及染料级氧化铁红的工艺。该方法通过还原纯化,萃取分离锌铁,反萃取制备氢氧化锌,低温氧化、中温氧化、过滤、洗涤制备氧化铁红,最后制得高纯度氢氧化锌和染料级氧化铁红,具有设备投资小、能耗低和制备的产品纯度高的优点。
本发明的一种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,包括以下步骤:
步骤1,还原纯化
向含铁含锌污泥中加入盐酸,使含铁含锌污泥充分溶解,调节pH值为0.7~2.0,得到污泥溶液;其中,盐酸的质量百分浓度为7~35%,按液固比,盐酸∶含铁含锌污泥=(0.76~4)∶1;
向污泥溶液中加入废钢,搅拌均匀,得到含锌Fe2+溶液;按液固比,污泥溶液∶废钢=1∶(0.11~0.56);
步骤2,萃取分离铁、锌
将含锌Fe2+溶液与萃取剂逆流接触,混合进行萃取,油水比为(1~4)∶1,萃取时间为4~6min;萃取完成后,静止澄清16~20min,隔油,得到含锌的负载有机相和含锌量≤1g/L的氯化亚铁溶液;
步骤3,反萃取制备氢氧化锌
将含锌的负载有机相与反萃剂逆流接触,混合进行反萃取,油水比为(1~2)∶1,反萃取时间为5~6min,反萃取完成后,静止澄清15~20min,得到含锌反萃液和萃取有机相,含锌反萃液分段加碱处理,制得氢氧化锌,其纯度≥99.8wt%,萃取有机相作为再生萃取剂重复利用;
步骤4,制备染料级氧化铁红
(1)低温氧化
将含锌量≤1g/L的氯化亚铁溶液加入水,得到质量浓度为15~300g/L的氯化亚铁溶液,在2~16℃,加入碱性物质调节pH值为8.5~13.0,通入氧化性气体,进行低温氧化,氧化时间为60~1500min,得到低温氧化后的液体;
(2)中温氧化
将低温氧化后的液体,升温至50~90℃,加入碱性物质,调节pH值为2.3~3.5,通入氧化性气体,进行中温氧化,氧化时间为30~120h,氧化过程保证液体的pH值为2.3~3.5,得到中温氧化后的混合物料;
其中,保证液体的pH值为2.3~3.5的方法为加入碱性物质和含锌量≤1g/L的氯化亚铁溶液,两者的比例为任意比;
(3)过滤干燥
将中温氧化后的混合物料,进行过滤,得到滤饼和滤液,对滤饼进行洗涤后,在75~130℃干燥35~210min,得到染料级氧化铁红。
所述的含铁含锌污泥为热镀锌生产过程中产生的,其含有的元素及其质量百分含量为:Fe:20~50%,Zn:1~7%,余量为水。
其中,含铁含锌污泥中,Fe元素存在的形式为三氧化二铁、氢氧化铁和氢氧化亚铁,Zn元素存在的形式为氢氧化锌和氧化锌,其中,各个物质的混合比例为任意比。
所述的步骤1中,所述的加入盐酸的目的在于还原纯化铁离子
所述的步骤1中,所述的废钢为废钢屑和/或废钢边角料,目的在于将含铁含锌污泥中的三价铁全部还原为亚铁。
所述的步骤2中,所述的萃取剂包括金属萃取剂、异辛醇和磺化煤油,按质量比,金属萃取剂∶异辛醇∶磺化煤油=(25~35)∶(10~15)∶(55~60);
所述的金属萃取剂为甲基三辛基氯化铵(N263)或三辛烷基叔胺(N235)。
所述的步骤2中,所述的萃取采用的设备为4~6级萃取槽。
所述的步骤3中,所述的反萃剂为质量分数为(0.2~1)wt%的稀硫酸。
所述的步骤3中,所述的反萃取采用的设备为6~10级的萃取槽。
所述的步骤4(1)中,所述的碱性物质为氨水、氢氧化钠或氢氧化钙中的一种。
所述的步骤4(1)中,所述的氧化性气体为氧气或空气;通入氧化性气体的过程中还可以滴加过氧化氢助剂,其中,过氧化氢的滴加速率为(2~5)ml/min,按体积比,过氧化氢∶质量浓度为15~300g/L的氯化亚铁溶液=1∶(500~1000),过氧化氢的加入频率为每次间隔1~2h。
所述的步骤4(2)中,所述的碱性物质为氨水、氢氧化钙或氢氧化钠中的一种。
所述的步骤4(2)中,所述的所述的氧化性气体为氧气或空气;通入氧化性气体的过程中还可以滴加过氧化氢助剂,其中,过氧化氢的滴加速率为(2~5)ml/min,按体积比,过氧化氢∶(低温氧化后的液体+碱性物质)=1∶(500~1500),过氧化氢的加入频率为每次间隔1~2h。
本发明的一种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,相比于现有技术,其有益效果是:
1.本发明消除了污泥的二次污染,保护生态环境,将锌的萃取与铁红的制备有机的结合在一起,将污泥变废为宝,形成一整套生成工艺,得到纯度较高的氢氧化锌及染料级氧化铁红,实现废物再利用的资源循环利用效果。
2.本发明的制备过程中加入的氨水、氢氧化钠或氢氧化钙中的一种,采用单种物质调节pH,后续处理过程可通过减压蒸馏生产氯化铵,氯化钠或氯化钙,不会引入其他元素,不会降低氧化铁红和氯化铵的纯度。同时本发明所述的工艺可以产出氯化铵,而氯化铵为镀锌行业的原料之一,可以降低企业生产成本。
3.本发明所述的生产工艺为闭路的,不再次产生废液和废渣,符合我国节能减排的产业政策。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例采用的含铁含锌污泥为热镀锌生产过程中产生的,其含有的元素及其质量百分含量为:Fe:20~50%,Zn:1~7%,余量为水。
其中,含铁含锌污泥中,Fe元素存在的形式为三氧化二铁、氢氧化铁和氢氧化亚铁,Zn元素存在的形式为氢氧化锌和氧化锌,其中,各个物质的混合比例为任意比。
实施例1
一种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,包括以下步骤:
步骤1,还原纯化
向含铁含锌污泥中加入质量百分浓度为7%的盐酸,使含铁含锌污泥充分溶解,还原纯化铁离子,调节pH值为0.7,得到污泥溶液;按液固比,盐酸∶含铁含锌污泥=4∶1;
向污泥溶液中加入废钢屑,搅拌均匀,将含铁含锌污泥中的三价铁全部还原为亚铁,得到含锌Fe2+溶液;按液固比,污泥溶液∶废钢屑=1∶0.11;
步骤2,萃取分离铁、锌
将含锌Fe2+溶液与萃取剂在4级的萃取槽中逆流接触,混合进行萃取,油水比为1∶1,萃取时间为5min;萃取完成后,静止澄清20min,隔油,得到含锌的负载有机相和含锌量为900mg/L的氯化亚铁溶液;
其中,萃取剂包括N263、异辛醇和磺化煤油,按质量比,N263∶异辛醇∶磺化煤油=25∶15∶60;
步骤3,反萃取制备氢氧化锌
将含锌的负载有机相与1wt%的稀硫酸在6级的萃取槽中逆流接触,混合进行反萃取,油水比为1∶1,反萃取时间为5min,反萃取完成后,静止澄清20min,得到含锌反萃液和萃取有机相,含锌反萃液分段加碱处理,制得氢氧化锌,其纯度为99.8wt%,萃取有机相作为再生萃取剂重复利用;
步骤4,制备染料级氧化铁红
(1)低温氧化
将含锌量为900mg/L的氯化亚铁溶液加入水,得到质量浓度为15g/L的氯化亚铁溶液,在16℃,加入氨水调节pH值为8.5,通入空气,进行低温氧化,氧化时间为60min,得到低温氧化后的液体;
(2)中温氧化
将低温氧化后的液体,升温至90℃,加入氨水,调节pH值为2.3~3.5,通入空气,进行中温氧化,氧化时间为30h,氧化过程补加含锌量为900mg/L的氯化亚铁溶液,保证液体的pH值为2.3~3.5,得到中温氧化后的混合物料;
(3)过滤干燥
将中温氧化后的混合物料,进行过滤,得到滤饼和滤液,对滤饼进行洗涤后,在105℃干燥35min,得到颜色均匀鲜艳的染料级氧化铁红。
实施例2
一种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,包括以下步骤:
步骤1,还原纯化
向含铁含锌污泥中加入质量百分浓度为35%的盐酸,使含铁含锌污泥充分溶解,还原纯化铁离子,调节pH值为2.0,得到污泥溶液;按液固比,盐酸∶含铁含锌污泥=0.76∶1;
向污泥溶液中加入废钢边角料,搅拌均匀,将含铁含锌污泥中的三价铁全部还原为亚铁,得到含锌Fe2+溶液;按液固比,污泥溶液∶废钢边角料=1∶0.3;
步骤2,萃取分离铁、锌
将含锌Fe2+溶液与萃取剂在4级的萃取槽中逆流接触,混合进行萃取,油水比为1∶1,萃取时间为6min;萃取完成后,静止澄清18min,隔油,得到含锌的负载有机相和含锌量为950mg/L的氯化亚铁溶液;
其中,萃取剂包括N235、异辛醇和磺化煤油,按质量比,N235∶异辛醇∶磺化煤油=25∶15∶60;
步骤3,反萃取制备氢氧化锌
将含锌的负载有机相与0.2wt%的稀硫酸在10级的萃取槽中逆流接触,混合进行反萃取,油水比为2∶1,反萃取时间为6min,反萃取完成后,静止澄清15min,得到含锌反萃液和萃取有机相,含锌反萃液分段加碱处理,制得氢氧化锌,其纯度为99.8wt%,萃取有机相作为再生萃取剂重复利用;
步骤4,制备染料级氧化铁红
(1)低温氧化
将含锌量为950mg/L的氯化亚铁溶液加入水,得到质量浓度为300g/L的氯化亚铁溶液,在2℃,加入氨水调节pH值为13.0,通入空气,进行低温氧化,氧化时间为1000min,得到低温氧化后的液体;
(2)中温氧化
将低温氧化后的液体,升温至50℃,加入氨水并间隔滴加过氧化氢助剂,调节pH值为2.3~3.5,通入空气,进行中温氧化,氧化时间为115h,氧化过程补加含锌量为950mg/L的氯化亚铁溶液,保证液体的pH值为2.3~3.5,得到中温氧化后的混合物料;
其中,过氧化氢的滴加速率为5ml/min,按体积比,过氧化氢∶(低温氧化后的液体+氨水)=1∶500,过氧化氢的加入频率为每次间隔2h。
(3)过滤干燥
将中温氧化后的混合物料,进行过滤,得到滤饼和滤液,对滤饼进行洗涤后,在130℃干燥35min,得到颜色均匀鲜艳的染料级氧化铁红。
实施例3
一种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,包括以下步骤:
步骤1,还原纯化
向含铁含锌污泥中加入质量百分浓度为20%的盐酸,使含铁含锌污泥充分溶解,还原纯化铁离子,调节pH值为1.0,得到污泥溶液;按液固比,盐酸∶含铁含锌污泥=1.33∶1;
向污泥溶液中加入废钢屑,搅拌均匀,将含铁含锌污泥中的三价铁全部还原为亚铁,得到含锌Fe2+溶液;按液固比,污泥溶液∶废钢屑=1∶0.52;
步骤2,萃取分离铁、锌
将含锌Fe2+溶液与萃取剂在4级的萃取槽中逆流接触,混合进行萃取,油水比为1∶1,萃取时间为4min;萃取完成后,静止澄清17min,隔油,得到含锌的负载有机相和含锌量为850mg/L的氯化亚铁溶液;
其中,萃取剂包括N235、异辛醇和磺化煤油,按质量比,N235∶异辛醇∶磺化煤油=35∶10∶55;
步骤3,反萃取制备氢氧化锌
将含锌的负载有机相与0.2wt%的稀硫酸在10级的萃取槽中逆流接触,混合进行反萃取,油水比为2∶1,反萃取时间为6min,反萃取完成后,静止澄清15min,得到含锌反萃液和萃取有机相,含锌反萃液分段加碱处理,制得氢氧化锌,其纯度为99.9wt%,萃取有机相作为再生萃取剂重复利用;
步骤4,制备染料级氧化铁红
(1)低温氧化
将含锌量为850mg/L的氯化亚铁溶液加入水,得到质量浓度为200g/L的氯化亚铁溶液,在10℃,加入氨水调节pH值为9.0,通入氧气,进行低温氧化,氧化时间为600min,得到低温氧化后的液体;
(2)中温氧化
将低温氧化后的液体,升温至70℃,加入氢氧化钠并间隔滴加过氧化氢助剂,调节pH值为2.3~3.5,通入空气,进行中温氧化,氧化时间为105h,氧化过程补加含锌量为850mg/L的氯化亚铁溶液,保证液体的pH值为2.3~3.5,得到中温氧化后的混合物料;
其中,过氧化氢的滴加速率为2ml/min,按体积比,过氧化氢∶(低温氧化后的液体+氨水)=1∶1500,过氧化氢的加入频率为每次间隔1h。
(3)过滤干燥
将中温氧化后的混合物料,进行过滤,得到滤饼和滤液,对滤饼进行洗涤后,在75℃干燥210min,得到颜色均匀鲜艳的染料级氧化铁红。
实施例4
一种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,包括以下步骤:
步骤1,还原纯化
向含铁含锌污泥中加入质量百分浓度为17.5%的盐酸,使含铁含锌污泥充分溶解,还原纯化铁离子,调节pH值为1.5,得到污泥溶液;按液固比,盐酸∶含铁含锌污泥=1.52∶1;
向污泥溶液中加入废钢屑,搅拌均匀,将含铁含锌污泥中的三价铁全部还原为亚铁,得到含锌Fe2+溶液;按液固比,污泥溶液∶废钢屑=1;0.56;
步骤2,萃取分离铁、锌
将含锌Fe2+溶液与萃取剂在4级的萃取槽中逆流接触,混合进行萃取,油水比为1∶1,萃取时间为4.5min;萃取完成后,静止澄清16min,隔油,得到含锌的负载有机相和含锌量为750mg/L的氯化亚铁溶液;
其中,萃取剂包括N263、异辛醇和磺化煤油,按质量比,N263∶异辛醇∶磺化煤油=35∶10∶55;
步骤3,反萃取制备氢氧化锌
将含锌的负载有机相与0.5wt%的稀硫酸在8级的萃取槽中逆流接触,混合进行反萃取,油水比为2∶1,反萃取时间为5.5min,反萃取完成后,静止澄清18min,得到含锌反萃液和萃取有机相,含锌反萃液分段加碱处理,制得氢氧化锌,其纯度为99.9wt%,萃取有机相作为再生萃取剂重复利用;
步骤4,制备染料级氧化铁红
(1)低温氧化
将含锌量为750mg/L的氯化亚铁溶液加入水,得到质量浓度为150g/L的氯化亚铁溶液,在8℃,加入氨水调节pH值为10.5,通入氧气,进行低温氧化,氧化时间为500min,得到低温氧化后的液体;
(2)中温氧化
将低温氧化后的液体,升温至75℃,加入氢氧化钙,调节pH值为2.3~3.5,通入空气,进行中温氧化,氧化时间为100h,氧化过程补加含锌量为750mg/L的氯化亚铁溶液,保证液体的pH值为2.3~3.5,得到中温氧化后的混合物料;
(3)过滤干燥
将中温氧化后的混合物料,进行过滤,得到滤饼和滤液,对滤饼进行洗涤后,在95℃干燥100min,得到颜色均匀鲜艳的染料级氧化铁红。
实施例5
一种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,包括以下步骤:
步骤1,还原纯化
向含铁含锌污泥中加入质量百分浓度为15%的盐酸,使含铁含锌污泥充分溶解,还原纯化铁离子,调节pH值为0.9,得到污泥溶液;按液固比,盐酸∶含铁含锌污泥=3∶1;
向污泥溶液中加入废钢屑,搅拌均匀,将含铁含锌污泥中的三价铁全部还原为亚铁,得到含锌Fe2+溶液;按液固比,污泥溶液∶废钢屑=1∶0.4;
步骤2,萃取分离铁、锌
将含锌Fe2+溶液与萃取剂在6级的萃取槽中逆流接触,混合进行萃取,油水比为4∶1,萃取时间为4.5min;萃取完成后,静止澄清20min,隔油,得到含锌的负载有机相和含锌量为1g/L的氯化亚铁溶液;
其中,萃取剂包括N263、异辛醇和磺化煤油,按质量比,N263∶异辛醇∶磺化煤油=30∶12∶58;
步骤3,反萃取制备氢氧化锌
将含锌的负载有机相与0.8wt%的稀硫酸在8级的萃取槽中逆流接触,混合进行反萃取,油水比为2∶1,反萃取时间为5.5min,反萃取完成后,静止澄清18min,得到含锌反萃液和萃取有机相,含锌反萃液分段加碱处理,制得氢氧化锌,其纯度为99.9wt%,萃取有机相作为再生萃取剂重复利用;
步骤4,制备染料级氧化铁红
(1)低温氧化
将含锌量为1g/L的氯化亚铁溶液加入水,得到质量浓度为200g/L的氯化亚铁溶液,在9℃,加入氨水和过氧化氢助剂调节pH值为10,通入氧气,进行低温氧化,氧化时间为1500min,得到低温氧化后的液体;
其中,过氧化氢的滴加速率为4ml/min,按体积比,过氧化氢∶质量浓度为200g/L的氯化亚铁溶液=1∶1000,过氧化氢的加入频率为每次间隔1.5h。
(2)中温氧化
将低温氧化后的液体,升温至75℃,加入氢氧化钙,调节pH值为2.3~3.5,通入氧气,进行中温氧化,氧化时间为120h,氧化过程补加氨水和含锌量为1g/L的氯化亚铁溶液,保证液体的pH值为2.3~3.5,得到中温氧化后的混合物料;
(3)过滤干燥
将中温氧化后的混合物料,进行过滤,得到滤饼和滤液,对滤饼进行洗涤后,在100℃干燥60min,得到颜色均匀鲜艳的染料级氧化铁红。

Claims (10)

1.一种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,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,还原纯化
向含铁含锌污泥中加入盐酸,使含铁含锌污泥充分溶解,调节pH值为0.7~2.0,得到污泥溶液;其中,盐酸的质量百分浓度为7~35%,按液固比,盐酸∶含铁含锌污泥=(0.76~4)∶1;
向污泥溶液中加入废钢,搅拌均匀,得到含锌Fe2+溶液;其中,按液固比,污泥溶液∶废钢=1∶(0.11~0.56);
步骤2,萃取分离铁、锌
将含锌Fe2+溶液与萃取剂逆流接触,混合进行萃取,油水比为(1~4)∶1,萃取时间为4~6min;萃取完成后,静止澄清16~20min,隔油,得到含锌的负载有机相和含锌量≤1g/L的氯化亚铁溶液;
步骤3,反萃取制备氢氧化锌
将含锌的负载有机相与反萃剂逆流接触,混合进行反萃取,油水比为(1~2)∶1,反萃取时间为5~6min,反萃取完成后,静止澄清15~20min,得到含锌反萃液和萃取有机相,含锌反萃液分段加碱处理,制得氢氧化锌,其纯度≥99.8wt%,萃取有机相作为再生萃取剂重复利用;
步骤4,制备染料级氧化铁红
(1)低温氧化
将含锌量≤1g/L的氯化亚铁溶液加入水,得到质量浓度为15~300g/L的氯化亚铁溶液,在2~16℃,加入碱性物质调节pH值为8.5~13.0,通入氧化性气体,进行低温氧化,氧化时间为60~1500min,得到低温氧化后的液体;
(2)中温氧化
将低温氧化后的液体,升温至50~90℃,加入碱性物质,调节pH值为2.3~3.5,通入氧化性气体,进行中温氧化,氧化时间为30~120h,氧化过程保证液体的pH值为2.3~3.5,得到中温氧化后的混合物料;
其中,保证液体的pH值为2.3~3.5的方法为加入碱性物质和含锌量≤1g/L的氯化亚铁溶液,两者的比例为任意比;
(3)过滤干燥
将中温氧化后的混合物料,进行过滤,得到滤饼和滤液,对滤饼进行洗涤后,在75~130℃干燥35~210min,得到染料级氧化铁红。
2.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的含铁含锌污泥为热镀锌生产过程中产生的,其含有的元素及其质量百分含量为:Fe:20~50%,Zn:1~7%,余量为水;
其中,含铁含锌污泥中,Fe元素存在的形式为三氧化二铁、氢氧化铁和氢氧化亚铁,Zn元素存在的形式为氢氧化锌和氧化锌,其中,各个物质的混合比例为任意比。
3.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤2中,所述的萃取剂包括金属萃取剂、异辛醇和磺化煤油,按质量比,金属萃取剂∶异辛醇∶磺化煤油=(25~35)∶(10~15)∶(55~60);
所述的金属萃取剂为甲基三辛基氯化铵(N263)或三辛烷基叔胺(N235)。
4.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤2中,所述的萃取采用的设备为4~6级萃取槽。
5.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤3中,所述的反萃剂为质量分数为(0.2~1)wt%的稀硫酸。
6.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤3中,所述的反萃取采用的设备为6~10级的萃取槽。
7.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤4(1)中,所述的碱性物质为氨水、氢氧化钠或氢氧化钙中的一种。
8.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤4(1)中,所述的氧化性气体为氧气或空气;通入氧化性气体的过程中还可以滴加过氧化氢助剂,其中,过氧化氢的滴加速率为(2~5)ml/min,按体积比,过氧化氢:质量浓度为15~300g/L的氯化亚铁溶液=1∶(500~1000),过氧化氢的加入频率为每次间隔1~2h。
9.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤4(2)中,所述的碱性物质为氨水、氢氧化钙或氢氧化钠中的一种。
10.如权利要求1所述的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,其特征在于,所述的步骤4(2)中,所述的所述的氧化性气体为氧气或空气;通入氧化性气体的过程中还可以滴加过氧化氢助剂,其中,过氧化氢的滴加速率为(2~5)ml/min,按体积比,过氧化氢∶(低温氧化后的液体+碱性物质)=1∶(500~1500),过氧化氢的加入频率为每次间隔1~2h。
CN201611127305.4A 2016-12-09 2016-12-09 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 Pending CN106745193A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611127305.4A CN106745193A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611127305.4A CN106745193A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106745193A true CN106745193A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58882054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611127305.4A Pending CN106745193A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 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

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106745193A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107381654A (zh) * 2017-09-15 2017-11-24 天津益佰碧源环保科技股份有限公司 一种由盐酸酸洗废液转化为液体工业氯化亚铁的方法
CN107935052A (zh) * 2017-12-18 2018-04-20 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法
CN107935023A (zh) * 2017-12-18 2018-04-20 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取锌制备氧化锌的方法
CN107954466A (zh) * 2017-12-18 2018-04-24 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取锌并制备氢氧化锌的方法
CN107954480A (zh) * 2017-12-18 2018-04-24 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氧化铁的方法
CN108128812A (zh) * 2018-02-01 2018-06-08 吉林大学 一种氧化铁红及其制备方法和应用
CN108557765A (zh) * 2018-05-07 2018-09-21 桐乡市思远环保科技有限公司 一种包含锌和铁离子的酸洗废液后处理方法
CN109987637A (zh) * 2017-12-30 2019-07-09 天津友发钢管集团股份有限公司 一种利用红泥制备铁黄的方法
CN110451554A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 广州科城环保科技有限公司 一种从含锌污泥中回收饲料级氧化锌的方法及其回收的饲料级氧化锌
CN111994963A (zh) * 2020-08-26 2020-11-27 湖南三环颜料有限公司 一种回收利用污泥制备氧化铁红的新工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1215027A (zh) * 1997-10-20 1999-04-28 拜尔公司 氧化铁红颜料、氧化铁红颜料的生产方法及其用途
CN101898800A (zh) * 2010-02-03 2010-12-01 深圳市东江环保股份有限公司 氯化亚铁制备氧化铁红的方法
CN105696010A (zh) * 2016-01-12 2016-06-22 惠州市斯瑞尔环境化工有限公司 一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法
CN106115793A (zh) * 2016-06-21 2016-11-16 阳山景润陶瓷色料实业有限公司 一种氧化铁红颜料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1215027A (zh) * 1997-10-20 1999-04-28 拜尔公司 氧化铁红颜料、氧化铁红颜料的生产方法及其用途
CN101898800A (zh) * 2010-02-03 2010-12-01 深圳市东江环保股份有限公司 氯化亚铁制备氧化铁红的方法
CN105696010A (zh) * 2016-01-12 2016-06-22 惠州市斯瑞尔环境化工有限公司 一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法
CN106115793A (zh) * 2016-06-21 2016-11-16 阳山景润陶瓷色料实业有限公司 一种氧化铁红颜料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林东升: "全绿矾湿法制备氧化铁红工艺研究", 《广东化工》 *
王国清等: "《无机化学》", 31 August 2015 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107381654A (zh) * 2017-09-15 2017-11-24 天津益佰碧源环保科技股份有限公司 一种由盐酸酸洗废液转化为液体工业氯化亚铁的方法
CN107935052A (zh) * 2017-12-18 2018-04-20 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法
CN107935023A (zh) * 2017-12-18 2018-04-20 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取锌制备氧化锌的方法
CN107954466A (zh) * 2017-12-18 2018-04-24 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取锌并制备氢氧化锌的方法
CN107954480A (zh) * 2017-12-18 2018-04-24 东北大学 一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氧化铁的方法
CN109987637A (zh) * 2017-12-30 2019-07-09 天津友发钢管集团股份有限公司 一种利用红泥制备铁黄的方法
CN108128812A (zh) * 2018-02-01 2018-06-08 吉林大学 一种氧化铁红及其制备方法和应用
CN108557765A (zh) * 2018-05-07 2018-09-21 桐乡市思远环保科技有限公司 一种包含锌和铁离子的酸洗废液后处理方法
CN110451554A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 广州科城环保科技有限公司 一种从含锌污泥中回收饲料级氧化锌的方法及其回收的饲料级氧化锌
CN110451554B (zh) * 2019-08-14 2022-06-10 广州科城环保科技有限公司 一种从含锌污泥中回收饲料级氧化锌的方法及其回收的饲料级氧化锌
CN111994963A (zh) * 2020-08-26 2020-11-27 湖南三环颜料有限公司 一种回收利用污泥制备氧化铁红的新工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106745193A (zh) 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
CN105696010B (zh) 一种含铁含锌废盐酸溶液的回收利用方法
CN101838736B (zh) 湿法炼锌系统净液钴渣中有价金属的湿法分离方法
CN104178632B (zh) 一种钛白废酸综合利用的方法
CN102659274B (zh) 一种不锈钢酸洗废水资源化无害化处理方法
CN101845562B (zh) 改进型两矿法生产电解金属锰的装置及方法
CN102251244B (zh) 一种印制线路板蚀刻废液循环再生及铜提取工艺
CN106119545B (zh) 一种铬渣的清洁脱毒处理及铬的提取方法
CN106906365A (zh) 稀土氧化物生产废水处理及稀土再回收工艺
CN105274344A (zh) 一种从废石油催化剂中回收钒和钼的方法
CN102358645B (zh) 电解金属锰生产用水全闭路循环处理方法
CN108950219A (zh) 一种钛白废酸有价金属的梯级提取及综合利用方法
CN110343875A (zh) 一种含铬废弃物的综合利用工艺
CN108441632A (zh) 一种从钒渣高酸浸出液中萃取提钒的方法
CN107986321A (zh) 一种含铁含锌的废水提取锌并制备氢氧化锌的方法
CN104591486B (zh) 一种低酸度染料污水的处理方法
CN108866337B (zh) 一种处理金属污泥的方法
US9346934B2 (en) Method for producing nanometer lithopone from electrolytic zinc acid leaching residue
CN103834814B (zh) 一种以铜镍渣制备氧化铁红的方法
CN102191378B (zh) 一种电解锰的制液工艺
CN100422357C (zh) 电场分解钒矿浆隔膜萃取生产五氧化二钒的方法
CN106745192A (zh) 含铁含锌污泥回收制备氢氧化锌和染料级氧化铁黄的方法
CN105110537B (zh) 一种dsd酸氧化废水的处理及资源回收方法
CN105502511A (zh) 一种由钢铁酸洗废液经过氧化铁黑路线制备氧化铁红的方法
CN107935023A (zh) 一种含铁含锌的污泥提取锌制备氧化锌的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170531

RJ01 Rejection of invention patent application after publication