CN85105994A - 含铁废液制取铁红等产品的工艺 - Google Patents

Abstract

含铁废液制取铁红等产品的工艺是属于化工领域内用来处理冶金。化工企业含铁废液的一种新工艺。其含铁废液可以是各种条件下的氯化亚铁或硫酸亚铁废液。本发明的基本特征为：强化中和氧化过程生产铁红，滤液入蒸氨槽，并加入菱苦土或石灰，控制条件蒸氨，使氨循环使用，蒸氨的残浆经过滤，得卤水或石膏。此联合工艺与铁皮法生产铁红相比，由6～7天的中和氧化时间缩短到15小时左右，氧的利用率达4.4～4.8％成本降低了100元/吨左右。

Description

本发明属于化工领域内用来处理冶金、化工企业含铁废液的一种新工艺。例如，钢铁厂盐酸或硫酸洗钢材的废液，盐酸浸出钛铁矿的氯化亚铁废液，硫酸法钛白副产的硫酸亚铁或钛白水解结晶后的废液加铁屑制成的硫酸亚铁溶液，其他工业上盐酸或硫酸的铁盐废液，制取铁红和卤水或者石膏。

铁红生产工艺在国内外很早就存在，而且有多种方法。国外趋向于综合利用生产氧化铁红，如日本采用以硫酸法生产钛白的副产物，即硫酸亚铁为原料生产氧化铁红，副产硫酸铵，或者用石灰蒸氨副产石膏，氨得到循环使用（见来华技术座谈资料：“酸铁工程湿法的原理及应用”），国内目前主要用铁皮为原料生产单一的氧化铁红产品，而且过程反应速度慢，成本高，对原料的适应性差（湿法氧化铁红工艺操作规程-上海氧化铁颜料厂，1980年，10月）。

本发明的目的在于：寻求一种新工艺克服上述缺点，並消除盐酸或硫酸铁盐废液对环境的污染，充分利用资源，既产铁红，又产卤水或石膏，其中间介质氨得到循环往复使用，降低生产成本。

本发明的基本内容是：将事先准备好的晶种加入中和氧化槽，通蒸汽加热至75～90℃，通空气，分别加入含铁的废液（盐酸或硫酸体系），为了加快反应速度，促进传质过程的进行，在槽内设有涡轮搅拌装置，体系内的pH控制于3～6的范围内。在上述中和氧化工艺条件下，氧化铁的晶粒不断长大，並发生晶型转变现象，即由β-FeOOH向α-FeOOH方向转化，然后又向α-Fe₂O₃过渡，最后生成鲜艳的氧化铁红。当根据颜色判断铁红合格后，再予以过滤。洗涤、干燥、压碎即成产品铁红;本工序过滤后的滤液置于带夹套的巴秋克槽中，用蒸汽加热，控制95～110℃的温度，通入少量的空气。此后，将根据滤液的组分，采用两种不同的工艺条件下，即，若是用氯化亚铁原料的滤液，则加入经锻炼的菱镁矿（菱苦土）蒸氨，产出含氨的热蒸汽通过闭路循环管路返回到中和氧化槽作为中和剂和热源，使其物理热得到充分利用。蒸氨后的残浆经过滤，滤液即为卤水。卤水可与菱苦土、砂子、木质纤维混合制成镁质代木水泥建筑构件，其少量的滤渣可制砖或舖路;第二种情况，若是硫酸亚铁作原料的滤液，则用石灰蒸氨，方法同第一种情况，其残渣为石膏，用于作水泥原料或建筑装饰板。在上述两种情况下，加入的菱苦土量为其理论值的1.1～1.4倍，加入的石灰量为其理论值的1.1～1.2倍。对于蒸氨设备而言，蒸氨槽的数目可视其蒸氨效率而定，可以串联使用不同的蒸氨槽数，体系内的温度一般可为100～110℃。

本发明由于在中和氧化槽内采用涡轮搅拌，充气装置，空气的气泡细化，加强了体系内的传质效率，使气体中氧的利用率达4.4～4.8%，缩短了生产周期，使之由铁皮法生产氧化铁红6～7天缩短到15小时左右，铁红质量优良，晶粒为0.3微米左右，有高的机械化程度，原料充分利用，成本比上述方法低100元/吨左右;又因为采用蒸氨，热氨蒸汽返回到中和氧化系统，中和剂得到循环使用，且利用了氨蒸汽的热源，蒸氨效率达到82～90%，能耗和中和剂的耗量大为减少，付产的卤水或石膏分别作为建材的原料。本发明的流程简图见《附图》。

附图中    1-中和氧化槽

2-带式过滤机    3-蒸氨槽

4-眞空过滤机

实施例1

在扩大试验中，将制好的晶种置于500立升充气中和氧化槽内，通入蒸汽加热到75～90℃，用涡轮搅拌，通入空气，分别加入二氯化铁溶液及通入返回的含氨蒸汽及补充少量的氨，控制PH3～6之间，浆液开始由浅黄向红色转变，最后形成鲜艳的铁红。当与标样相同即为终点，试验结果是：中和氧化时间为15小时，消耗Fe⁺⁺140克/升的二氯化铁溶液298升，补充液氨4公斤，耗空气466立米，产铁红53.5公斤，它的粒度经电子显微镜测定为0.3微米左右。经用户鉴定，适用于做油漆涂料，也可用于橡胶、塑料、磨料等多方面，中和氧化槽的滤液与菱苦土制浆，通入三个串联的容积为50立升带夹套的巴秋克槽中，通入少量空气，用蒸汽加热到90～110℃，进行连续蒸氨，氨蒸汽返回到中和氧化槽使用，残渣浆经过滤得卤水265升，其MgCl₂浓度为235克/升。

实施例2

以硫酸亚铁溶液为原料，在实施例1的设备和条件下，也得到相同的结果。

Claims (7)

1、含铁废液制取氧化铁红等产品的工艺是化工领域内，用来处理冶金、化工企业含铁废液的一种新工艺。它改变了国内传统的铁皮法生产氧化铁红工艺的主要技术条件，克服了其单一产品的缺点。本发明的主要特点为：根据处理的含铁废液不同组分，用普通晶种，强化氧过程生产铁红，其滤液入蒸氨槽，並加入菱苦土或石灰，控制适宜的工艺条件进行蒸氨，得到的氨气循环使用，蒸氨后的残浆经过滤，得商品性的副产品-卤水或石膏。

2、依据权利要求1中所提的“含铁废液不同组分”，其特征在于：它可以是冶金、化工企业产生的含铁盐酸或硫酸废液。

3、权利要求1中所提的“强化中和氧化过程”，其特征在于：将温度控制于75～90℃，通空气氧化，並采用涡轮搅拌器搅拌，强化体系内的物质传递，提高过程反应速度。

4、依据权利要求1中所提的“加入菱苦土或石灰”，其特征在于：其加入量为理论加入量的1.1～1.4倍;

5、根据权利要求1中所提的“控制适宜的工艺条件进行蒸氨”，其特征在于：蒸氨槽的数目视其蒸氨效率而定，可以串联使用不同的蒸氨槽数;体系内的温度一般可为95～110℃。

6、权利要求1中所提的“得到的氨气循环使用”，其特征在于：由蒸氨槽中排出的氨气通过闭路管道返回中和氧化槽进行循环使用，其中氨气中所带的物理热用于该槽加温。

7、依据权利要求1中所提的“得商品性的副产品-卤水或石膏”，其特征在于：当处理的废液为氯化亚铁溶液时，产卤水;当处理的废液为硫酸亚铁溶液，则产石膏。但是，两者工艺过程所用的条件一致。

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