CS277141B6

CS277141B6 - A method for the non-waste preparation of a mixture of hydroarcosity with goethite and ferric sulfate from ferrous sulfate by pressure oxidation

Info

Publication number: CS277141B6
Application number: CS905553A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Krepelka; Jaroslav Kropacek; Stefan Ing Lasica; Tomas Ing Csc Hanslik; Frantisek Ing Sedivy; Jan Ing Csc Subrt; Jaroslav Ing Tlaskal
Original assignee: Krepelka Jan; Jaroslav Kropacek; Lasica Stefan; Tomas Ing Csc Hanslik; Frantisek Ing Sedivy; Jan Ing Csc Subrt; Jaroslav Ing Tlaskal
Priority date: 1990-11-12
Filing date: 1990-11-12
Publication date: 1992-11-18
Also published as: CS555390A3

Abstract

Vodné roztoky síranu železnatého, s výhodou směsi síranu železnatého a železitého o vysoké koncentraci složky železa jsou provzdušňovány za podmínek zvýšených teplot a tlaku po dobu 1 až 35 hodin. Dále jsou získány suspenze, kde v kapalné fázi je roztok síranu železitého vhodný k využití jako železitý anorganický koagulant pro úpravu vod. V pevné fázi se získají železité sraženiny hydrojarositu a goethitu vhodné pro další zpracování na železité pigmenty.Aqueous solutions of ferrous sulfate, preferably a mixture of ferrous and ferric sulfate with a high concentration of the iron component, are aerated under conditions of elevated temperatures and pressure for a period of 1 to 35 hours. Suspensions are also obtained, where in the liquid phase the ferrous sulfate solution is suitable for use as an inorganic ferric coagulant for water treatment. In the solid phase, ferric precipitates of hydrojarosite and goethite are obtained, suitable for further processing into ferric pigments.

Description

Vynález se týká způsobu bezodpadové přípravy směsi hydroja- i rositu s goethitem a síranu železitého ze síranu železnatého tlakovou oxidací.The present invention relates to a process for the waste-free preparation of a mixture of hydrojarose with goethite and ferric sulphate from ferrous sulphate by pressure oxidation.

Dosud je znám způsob zpracování síranu železnatého na síran železitý, při kterém jsou roztoky síranu železnatého či jeho směsi se síranem železitým oxidovány vzdušným kyslíkem za podmínek zvýšené teploty a zvýšeného tlaku. Při tomto postupu je vedle síranu železitého získána i určitá část sraženin obsahujících · převážně přítomné nečistoty ze vstupů suroviny a malý obsah železa. Tuto sraženinu je nutné z produktu oddělit a po neutralizaci uložit na deponii. Při oxidačním procesu, případně po jeho ukončení je nutné deficitní síranový ekvivalent síranu železitého přidat do roztoku ve formě kyseliny sírové. Dále je znám způsob výroby železitých pigmentů využívající jako vstupní suroviny síran železnatý. Při tomto postupu je síran železnatý zpracován oxidačním pražením na vhodné typy železitých kysličníků. Při uvedeném postupu se uvolňuje oxid siřičitý, který je nutné s určitým nákladem zpracovat na kyselinu sírovou. Část oxidu siřičitého při uvedeném postupu uniká mimo proces.Heretofore, a method of processing ferrous sulfate to ferrous sulfate is known in which solutions of ferrous sulfate or a mixture thereof with ferrous sulfate are oxidized by atmospheric oxygen under conditions of elevated temperature and elevated pressure. In this process, in addition to ferric sulphate, a certain proportion of precipitates is obtained, containing · predominantly present impurities from the raw material inputs and a low iron content. This precipitate must be separated from the product and deposited in a landfill after neutralization. During the oxidation process, or after its completion, it is necessary to add the deficient sulphate equivalent of ferric sulphate to the solution in the form of sulfuric acid. Furthermore, a process for the production of ferrous pigments using ferrous sulfate as a starting material is known. In this process, ferrous sulphate is processed by oxidative roasting to suitable types of ferrous oxides. This process releases sulfur dioxide, which must be processed to sulfuric acid with some expense. Part of the sulfur dioxide escapes out of the process in said process.

Je znám též postup umožňující zpracovat roztoky síranu železnatého hydrometalurgickým postupem na železité pigmenty. Nevýhodou uvedeného postupu je skutečnost, že síranový iont je nutné neutralizovat v důsledku čehož odpadá určité ekvivalentní množství síranu alkalického kovu, který je nutné rovněž s nákladem likvidovat. Nevýhodou uvedených postupů je, že jsou spojeny s vyššími technologickými náklady.A process is also known which makes it possible to process ferrous sulphate solutions by a hydrometallurgical process into ferrous pigments. The disadvantage of this process is the fact that the sulphate ion has to be neutralized, as a result of which a certain equivalent amount of alkali metal sulphate is eliminated, which also has to be disposed of at great cost. The disadvantage of these processes is that they are associated with higher technological costs.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob bezodpadové přípravy směsi hydrojarositu, goethitu a síranu železitého ze síranu železnatého tlakovou oxidací dle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se vodné roztoky síranu železnatého, případně směsi roztoku síranu železnatého a železitého s vysokou molární koncentrací složky železa 100 až 280 g/1 Fe podrobí oxidaci účinkem vzdušného kyslíku při teplotě 100 až 180 °C a tlaku 0,3 až 2,5 MPa po dobu 1 až 35 hodin. Po ukončení oxidačního procesu se získá suspenze, ze které se po oddělení fází filtrací nebo sedimentací získá roztok síranu železitého a sraženina nerozpustných forem hydrojarositu a goethitu a roztok vzniklý při promývání sraženiny obsahující síran železitý je vracen na vstup technologického procesu k rozpuštění síranu železnatého. Při uvedeném postupu nejsou použity žádné jiné chemikálie mimo vstupujícího síranu železnatého, či jeho směsí se síranem železitým. Jsou získány kapalné či pevné formy síranu železitého a železitých sraženin, směsí hydrojarositů a goethitu, mimo porovzdušné směsi žádný jiný odpad při uvedeném postupu nevzniká.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the process for the waste-free preparation of a mixture of hydrojarosite, goethite and ferric sulphate from ferrous sulphate by pressure oxidation according to the invention. Its essence lies in the fact that aqueous solutions of ferrous sulphate or a mixture of ferrous sulphate and ferrous sulphate solution with a high molar concentration of iron component 100 to 280 g / l Fe are subjected to oxidation by the action of atmospheric oxygen at a temperature of 100 to 180 ° C and a pressure of 0.3. up to 2.5 MPa for 1 to 35 hours. At the end of the oxidation process, a suspension is obtained from which, after separation of the phases by filtration or sedimentation, a solution of ferric sulphate and a precipitate of insoluble forms of hydrojarosite and goethite are obtained. No chemicals other than ferrous sulphate or mixtures thereof with ferrous sulphate are used in this process. Liquid or solid forms of ferrous sulphate and ferrous precipitates are obtained, mixtures of hydrojarosites and goethite, apart from the air mixture, no other waste is generated in the mentioned process.

Příklad 1Example 1

Roztok síranu železnatého FeSO₄.7 H₂O s obsahem složky Fe²⁺216 g/1 byl podroben tlakové oxidaci při provzdušňování tlakovým vzduchem za podmínek 1,5 MPa, teplotě 150 °C po dobu 5 hodin. Po této době byla získaná suspenze ochlazena na 80 °C a zfiltrována. V kapalné fázi byla stanovena složka síranu železitého s koncentrací složky Fe³⁺ 127,3 g/1 a 1,2 g/1 složky Fe²⁺· Získaný roztokA solution of ferrous sulphate FeSO ₄ .7 H ₂ O containing an Fe ²⁺ component of 216 g / l was subjected to pressure oxidation under aeration with compressed air under conditions of 1.5 MPa, a temperature of 150 ° C for 5 hours. After this time, the resulting suspension was cooled to 80 ° C and filtered. In the liquid phase, the ferrous sulphate component was determined with the concentration of the Fe ³⁺ component 127.3 g / l and 1.2 g / 1 of the Fe ²⁺ component · The solution obtained

Ί i'Ί i '

I byl použit pro přípravu koagulantu v pevné formě hexahydrátu síranu železitého.I was used to prepare coagulant in solid form of ferric sulfate hexahydrate.

Pevná fáze železitých sraženin byla promyta vodou a vysušena. Získal se filtrační koláč s vlhkostí 30 % hmot. vody. Ve sraženině bylo dále stanoveno 31,3 % hmot, složky SO₄, 38,7 % hmot, složky železa Fe³⁺. Sraženina byla použita pro přípravu železitých pigmentů.The solid phase of the iron precipitates was washed with water and dried. A filter cake with a moisture content of 30% by weight was obtained. water. 31.3% by weight of the SO ₄ component, 38.7% by weight and the Fe ³⁺ iron component were determined in the precipitate. The precipitate was used to prepare iron pigments.

Příklad 2 ' ’Example 2 '’

Vodný roztok síranu železnatého byl připraven tak, že jako kapalné fáze bylo použito filtrátu s obsahem složky síranu železitého. Tlaková oxidace, která byla potom použita, byla vedena za podmínek jako v příkladu č. 1. Získala se suspenze železitých sraženin. Po ochlazení a odfiltrování sraženin bylo v kapalné fázi stanoveno 37 % hmot, složky síranu železitého.An aqueous solution of ferrous sulfate was prepared by using a filtrate containing a ferrous sulfate component as the liquid phase. The pressure oxidation, which was then used, was carried out under the conditions as in Example 1. A suspension of iron precipitates was obtained. After cooling and filtering off the precipitates, 37% by weight of the ferric sulphate component was determined in the liquid phase.

Sraženina po odfiltrování a vysušení měla složení 33,4 % složky SO₄, 41,9 % Fe³⁺, 24,7 % vlhkosti. Sraženina byla s výhodou využita pro přípravu železitých pigmentů.The precipitate after filtration and drying had a composition of 33.4% of the SO ₄ component, 41.9% of Fe ³⁺ , 24.7% of moisture. The precipitate was preferably used for the preparation of iron pigments.

Promytá sraženina hydrojarositu a goethitu se používá pro hydrometalurgickou přípravu železitých pigmentů, přičemž není rozhodující, zda je použita v pevné formě po vysušení nebo ve formě vhodného filtračního koláče. Vznikající roztok síranu železitého je vhodný k přímému použití jako kvalitní železitý koagulant pro úpravu vod nebo je ho možné dále koncentrovat odpařováním až na pevnou formu hexahydrátu síranu železitého. Získaný produkt je velmi čistý, neboť velká část nečistot přechází ze vstupní suroviny v důsledku hydrolytických procesů do sraženiny, kde je dále využita pro hydrometalurgickou přípravu železitých pigmentů.The washed precipitate of hydrojarosite and goethite is used for the hydrometallurgical preparation of ferrous pigments, it being not critical whether it is used in solid form after drying or in the form of a suitable filter cake. The resulting ferric sulphate solution is suitable for direct use as a quality ferric coagulant for water treatment or it can be further concentrated by evaporation to the solid form of ferric sulphate hexahydrate. The obtained product is very pure, because a large part of the impurities passes from the input raw material due to hydrolytic processes to the precipitate, where it is further used for hydrometallurgical preparation of iron pigments.

Claims

PATENT CLAIMS

Process for the waste-free preparation of a mixture of hydrojarosite with goethite and ferrous sulphate from ferrous sulphate by pressure oxidation, characterized in that a solution of ferrous sulphate or a mixture with ferrous sulphate in a concentration of 100 to 280 g / l of Fe ²⁺ component, 1 to 100 g / l of Fe component ³⁺ is oxidized in an acidic environment with atmospheric oxygen at a pressure of 1.1 to 2.5 MPa and a temperature of 100 to 180 ° C for 1 to 35 hours, forming a suspension from which a solution of ferric sulphate is obtained after separation of the phases by filtration or sedimentation and a precipitate of insoluble forms of hydrojarosite and goethite, wherein the liquid phase containing ferric sulfate formed during washing of the precipitate is returned to the input of the process for dissolving ferric sulfate.

End of document