JPS6259532A - 高純度酸化鉄の製造方法 - Google Patents
高純度酸化鉄の製造方法Info
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- JPS6259532A JPS6259532A JP19862085A JP19862085A JPS6259532A JP S6259532 A JPS6259532 A JP S6259532A JP 19862085 A JP19862085 A JP 19862085A JP 19862085 A JP19862085 A JP 19862085A JP S6259532 A JPS6259532 A JP S6259532A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
(産業上の利用分野)
本発明は鉄鋼業において鋼板等の@材を塩酸酸洗した際
【こ発生する塩酸酸洗廃液から高純V酸化鉄を製造する
方法に関するものである。ここに酸化鉄とは酸化第二鉄
を意味するものとする。 (従来の技術) 従来、鉄鋼業における鋼板等の鋼材の塩酸酸洗廃液から
酸化鉄を製造する方法としては、塩酸酸洗廃液から塩酸
を回収する設備Iこおけ、る塩酸酸洗廃液濃縮工程で塩
酸酸洗廃液を濃縮し、次いでこの濃縮液を直接噴霧焙焼
することにょV酸化鉄を製造する方法が採用されている
。よく知られているように、このような塩化第一鉄含有
!I縮液の唄′霧焙焼によって得られる酸化鉄は安定し
次粉体特性、例えば、平均粒径0゜45〜0.65μm
1かさ密度0.45〜0.65り♂、圧縮成形密度2.
35〜2.80g/cm ’、収縮率(直径方向)18
〜20%’e有する。 近年シこの酸化鉄がフェライト原料として有効に利用さ
れるようfこなシ、7エライト原料用酸化鉄として高純
度のものが要求されている。鋼材の塩酸酸洗廃液には、
Feの他に81のような少量の非金属およびIn 、
(3r 、 A/ 、 Oa 、 Na 等のような金
属イオン等が含有されておp%特EこSlは塩酸酸洗廃
液から得た酸化鉄をフェライト原料として利用する場合
Eこ好ましくない成分である。 この塩酸酸洗廃液中の不溶性S1については、フィルタ
ー等により除去が可能である(特開昭59−11198
0号公報)が、廃液中に存在するMn。 Or# Al s Cja * Na等の可溶性物質に
ついては除去が不可能で、噴霧焙焼後の酸化鉄中にその
まま含有され、酸化鉄の純度が低くなる要因となってい
る。上述のように、フェライト原料用酸化鉄の品質向上
の次めにはこれらの不純物濃度の低減をはかる必要があ
る0これらの不純物の除去は固態散化鉄の形態では極め
て困難であるので原料である廃酸中の不純物含有率を低
減する必要がある。しかし廃酸はあくまでも鋼材酸洗の
際に発生する副生物であるので、廃酸中の不純物含有率
を所望の値に制御することは実際上不可能である。 ま友廃酸から直接不純物を除去する場合には、廃酸中の
Fe濃度は酸洗工程で使用される塩酸濃度(通常18チ
前後)によって制約されるので普通149/xoocx
、以下と低く、この几め不純物の除去効率が悪い。 塩酸酸洗廃液を原料として高純度の塩化鉄結晶を作り、
次いでこれ全直接焙焼する方法が考えられるが、この方
法では得られる酸化鉄は粉体特性が極めて不安定であり
、フェライト原料として不適当である。 (問題点を解決するための手段) 本発明者等は上述の従来方法における問題点全解決すべ
く、鋭意研究を行った結果、塩酸酸洗廃液をFe濃度が
ある濃度以上にr、fるまで濃縮することにより、廃液
からの不純物の除去効率が著しく改善されることを見い
出し、本発明lこ到達したものである。 すなわち、本発明は、鋼材の塩酸酸洗廃液から高純度酸
化鉄を製造するに当り、 a)前記塩酸酸洗廃液をFe11度が209/】ooc
b以上になるまで濃縮し、 b)前記濃縮液から塩化第一鉄あるいは塩化第二鉄以外
の不純物を除去し、 C)次いでajj霧焙焼に適し九Fe濃度の精製液に調
製し、 d)しかる後に前記精製液を噴霧焙焼することt−1#
徴とする高純度酸化鉄の製造方法である0本発明方法で
は第一工程として鋼材の塩rR酸洗工程で発生するye
濃変の低い塩酸酸洗廃液iFe濃度が20.9/100
cr−以上になるまで濃縮する。好適例では、従来の塩
酸酸洗廃液から塩酸全回収する設備における塩酸酸洗廃
液濃縮工程疹こおいてかかる濃縮を達成する。第二工程
では第一工程で生成する濃縮液から塩化第一鉄あるいは
塩化第二鉄以外の不純物、例えばSlのような少量の非
金属3よびMn 、 Or 、 i 、 Oa 、 N
a 等ノヨうな金属イオンを除去する。かかる不純物除
去は従来方法、例えば結晶化精製8よび鉄イオンの溶媒
抽出によって容易に実施することができる。結晶化精製
の場合には高純度の塩化第一鉄結晶が得られ、鉄イオン
の溶媒抽出の場合fこは精製液が得られる。第三工程で
は第二工程からの生成物か高純度塩化第一鉄結晶と母液
である場合には結晶は水に溶解して噴霧焙焼に適し九所
定のFe濃度の精製液に調製し、濃縮液中の不純物の大
部分を含有する母液は水で希釈して再び塩酸酸洗廃液濃
縮工程に戻し、ま九第二工程からの生成物が精裂濃a液
である場合Eこはこれを水で希釈して噴霧焙焼に適し九
所定の1Pel1度の精製液に調製する。この所定のF
e濃度は従来知られているよう)こzO〜z8.!i!
/1oOcczである。第四工程では第三工程からの精
製液を従来の噴霧焙焼炉に2いてフェライト原料用酸化
鉄の粉体特性が満九される焙焼条件で焙焼する。かかる
焙焼条件は従来よく知られて16F)、この条件とは焙
焼炉内の雰囲気温[600〜630 ’Cである。 (作用) 本発明方法では、塩酸酸洗廃液から不純物を除去する前
に、第一工程として塩酸酸洗廃液をFe濃矩が2Of!
/100に以上になるまで濃縮する。Fea度が20
Vl 00工よシ低いと得られる精製液の収率が低(な
る。Fe濃度の上限は塩酸酸洗廃液の濃縮工程が行われ
るワッシャーの閉塞が発生しない濃度、普通29.p/
100CQである。塩酸酸洗廃液を上述のよう昏こ濃縮
すると、濃縮液からの塩化第一鉄あるいは塩化第二鉄以
外の不純物の除去工程lこおける不純物の除去効率が著
しく改善さ札従って次のox g焙焼工程トこ8いて高
純度酸化鉄が得られる。 (実施例) 次に本発明全図面を参照して例について説明するO 本発明方法の好適例では、第1図のフローシート1こ示
すように、従来の塩酸酸洗廃液からの塩酸回収設備Eこ
、塩酸酸洗廃液の濃縮液から不純物を除去するための不
純物除去装置1、例えば結晶化装置を付加した装置を使
用する。 まず塩酸酸洗廃液を導管2からワッシャー3の頂部に導
入し、ここで塩酸酸洗廃液をダク)10から供給される
噴霧焙焼炉6からの燃焼排ガス(約880℃)と向流さ
せて水分の一部を蒸発させ、塩酸酸洗廃液の濃縮を行う
。濃縮液はワッシャーの底部からタンク4を経て不純物
除去装置11こ導入される。この不純物除去装置齋こお
いて濃縮液中の不純物を除去する。その除去方法として
は上述のよう蔽こ種々の方法があるが、ここでは濃縮液
を冷却して濃縮液中の塩化第一鉄を晶出させることによ
シネ純物を低減する結晶化精製法について説明する。 不純物除去装置1として結晶化装置を用い、ここで濃縮
液を20〜30℃に冷却して塩化第一鉄結晶を晶出させ
、次いでこの結晶を分離装置(図示せず〕により分離す
る。濃縮液中の不純物の大部分を含有する母液は水にて
希釈して、既設の塩酸回収設備のワッシャー8に戻す。 得られた結晶は溶解φ調製槽(図示せず)内で水lこ溶
解して所定のFe II[を有する精製液に調製する。 この精製液は導管5によシ噴霧焙焼炉6に上部からスプ
レーされてフェライト原料用酸化鉄の粉体特性を満たす
焙焼条件、すなわち焙焼炉内の雰囲気温−600〜68
0℃において焙焼され、排出導管7よジ高純度酸化鉄(
ye、o、 :酸化第二鉄)が得られる◇な2、第1図
において8は焙焼炉燃焼用空気導管、9は焙焼炉燃焼用
Cガス(コークス炉ガス)導管、10は焙焼炉排ガス用
ダクト、11はワッシャー排ガス用ダクト、】2は塩酸
ガス吸収塔、13は塩酸ガス吸収塔用ダクト、14は吸
収水導管である。 実施例1 鋼板の塩酸酸洗により発生した塩酸酸洗廃液(Fe濃度
11〜14g/1oocc、) k第1図の装置のワッ
シャー3の頂部に供給し、ワッシャー3の底部から第1
表に示す成分を含有する濃縮液(塩化第一鉄濃度60.
7%、鉄濃度26.8 g/l Q Q cc)を得た
。 この濃縮液を結晶化装[1に受は入れ、30℃Eこ冷却
して濃縮液中の塩化第一鉄を晶出させた。 次(こ得られた結晶を分離し、その後に11’e濃度が
19.0、!i’/ ] on cc <沌玉へ髪にな
るように溶解調整して1m製液を得友。この精製液中の
不純物濃度を第2表に示し次。 このように不純物レベルを低くした液を塩酸回収設備の
噴霧焙焼炉に導き、焙焼炉内の雰囲気温度を600〜6
80−0として焙焼した。生成した酸化鉄中の不純物濃
度は第2表中のへマタイトペースの値から0.25重量
%であり、純度99.75重量%の高純V酸化鉄(Fe
、O,: rR化化第銑鉄が生′成し九ことが分る。 (発明の効果) 本発明方法は従来使用されている塩酸酸洗廃液から塩酸
全回収する設備を利用して実施することができ、次のよ
うな効果がある。 (1) 塩酸回収設備の濃縮液を用い、かつ不純物を
除去する装置を付加することlこより、既設の噴霧焙焼
炉において簡便かつ安定Eこ焙焼処理することができ、
フェライト原料として必要な粉体特性を有する高純度酸
化鉄を製造することができる。 (2) 不純物除去工程で生成する不純物濃要の低い
塩化第一鉄結晶から焙焼により高純度酸化鉄を製造する
際lこ結晶を直接焙焼処理することは極めて困離である
が、結晶を塩化第一鉄溶液として噴霧焙焼することによ
り比較的容易に高純度酸化鉄を製造することができる。
方法に関するものである。ここに酸化鉄とは酸化第二鉄
を意味するものとする。 (従来の技術) 従来、鉄鋼業における鋼板等の鋼材の塩酸酸洗廃液から
酸化鉄を製造する方法としては、塩酸酸洗廃液から塩酸
を回収する設備Iこおけ、る塩酸酸洗廃液濃縮工程で塩
酸酸洗廃液を濃縮し、次いでこの濃縮液を直接噴霧焙焼
することにょV酸化鉄を製造する方法が採用されている
。よく知られているように、このような塩化第一鉄含有
!I縮液の唄′霧焙焼によって得られる酸化鉄は安定し
次粉体特性、例えば、平均粒径0゜45〜0.65μm
1かさ密度0.45〜0.65り♂、圧縮成形密度2.
35〜2.80g/cm ’、収縮率(直径方向)18
〜20%’e有する。 近年シこの酸化鉄がフェライト原料として有効に利用さ
れるようfこなシ、7エライト原料用酸化鉄として高純
度のものが要求されている。鋼材の塩酸酸洗廃液には、
Feの他に81のような少量の非金属およびIn 、
(3r 、 A/ 、 Oa 、 Na 等のような金
属イオン等が含有されておp%特EこSlは塩酸酸洗廃
液から得た酸化鉄をフェライト原料として利用する場合
Eこ好ましくない成分である。 この塩酸酸洗廃液中の不溶性S1については、フィルタ
ー等により除去が可能である(特開昭59−11198
0号公報)が、廃液中に存在するMn。 Or# Al s Cja * Na等の可溶性物質に
ついては除去が不可能で、噴霧焙焼後の酸化鉄中にその
まま含有され、酸化鉄の純度が低くなる要因となってい
る。上述のように、フェライト原料用酸化鉄の品質向上
の次めにはこれらの不純物濃度の低減をはかる必要があ
る0これらの不純物の除去は固態散化鉄の形態では極め
て困難であるので原料である廃酸中の不純物含有率を低
減する必要がある。しかし廃酸はあくまでも鋼材酸洗の
際に発生する副生物であるので、廃酸中の不純物含有率
を所望の値に制御することは実際上不可能である。 ま友廃酸から直接不純物を除去する場合には、廃酸中の
Fe濃度は酸洗工程で使用される塩酸濃度(通常18チ
前後)によって制約されるので普通149/xoocx
、以下と低く、この几め不純物の除去効率が悪い。 塩酸酸洗廃液を原料として高純度の塩化鉄結晶を作り、
次いでこれ全直接焙焼する方法が考えられるが、この方
法では得られる酸化鉄は粉体特性が極めて不安定であり
、フェライト原料として不適当である。 (問題点を解決するための手段) 本発明者等は上述の従来方法における問題点全解決すべ
く、鋭意研究を行った結果、塩酸酸洗廃液をFe濃度が
ある濃度以上にr、fるまで濃縮することにより、廃液
からの不純物の除去効率が著しく改善されることを見い
出し、本発明lこ到達したものである。 すなわち、本発明は、鋼材の塩酸酸洗廃液から高純度酸
化鉄を製造するに当り、 a)前記塩酸酸洗廃液をFe11度が209/】ooc
b以上になるまで濃縮し、 b)前記濃縮液から塩化第一鉄あるいは塩化第二鉄以外
の不純物を除去し、 C)次いでajj霧焙焼に適し九Fe濃度の精製液に調
製し、 d)しかる後に前記精製液を噴霧焙焼することt−1#
徴とする高純度酸化鉄の製造方法である0本発明方法で
は第一工程として鋼材の塩rR酸洗工程で発生するye
濃変の低い塩酸酸洗廃液iFe濃度が20.9/100
cr−以上になるまで濃縮する。好適例では、従来の塩
酸酸洗廃液から塩酸全回収する設備における塩酸酸洗廃
液濃縮工程疹こおいてかかる濃縮を達成する。第二工程
では第一工程で生成する濃縮液から塩化第一鉄あるいは
塩化第二鉄以外の不純物、例えばSlのような少量の非
金属3よびMn 、 Or 、 i 、 Oa 、 N
a 等ノヨうな金属イオンを除去する。かかる不純物除
去は従来方法、例えば結晶化精製8よび鉄イオンの溶媒
抽出によって容易に実施することができる。結晶化精製
の場合には高純度の塩化第一鉄結晶が得られ、鉄イオン
の溶媒抽出の場合fこは精製液が得られる。第三工程で
は第二工程からの生成物か高純度塩化第一鉄結晶と母液
である場合には結晶は水に溶解して噴霧焙焼に適し九所
定のFe濃度の精製液に調製し、濃縮液中の不純物の大
部分を含有する母液は水で希釈して再び塩酸酸洗廃液濃
縮工程に戻し、ま九第二工程からの生成物が精裂濃a液
である場合Eこはこれを水で希釈して噴霧焙焼に適し九
所定の1Pel1度の精製液に調製する。この所定のF
e濃度は従来知られているよう)こzO〜z8.!i!
/1oOcczである。第四工程では第三工程からの精
製液を従来の噴霧焙焼炉に2いてフェライト原料用酸化
鉄の粉体特性が満九される焙焼条件で焙焼する。かかる
焙焼条件は従来よく知られて16F)、この条件とは焙
焼炉内の雰囲気温[600〜630 ’Cである。 (作用) 本発明方法では、塩酸酸洗廃液から不純物を除去する前
に、第一工程として塩酸酸洗廃液をFe濃矩が2Of!
/100に以上になるまで濃縮する。Fea度が20
Vl 00工よシ低いと得られる精製液の収率が低(な
る。Fe濃度の上限は塩酸酸洗廃液の濃縮工程が行われ
るワッシャーの閉塞が発生しない濃度、普通29.p/
100CQである。塩酸酸洗廃液を上述のよう昏こ濃縮
すると、濃縮液からの塩化第一鉄あるいは塩化第二鉄以
外の不純物の除去工程lこおける不純物の除去効率が著
しく改善さ札従って次のox g焙焼工程トこ8いて高
純度酸化鉄が得られる。 (実施例) 次に本発明全図面を参照して例について説明するO 本発明方法の好適例では、第1図のフローシート1こ示
すように、従来の塩酸酸洗廃液からの塩酸回収設備Eこ
、塩酸酸洗廃液の濃縮液から不純物を除去するための不
純物除去装置1、例えば結晶化装置を付加した装置を使
用する。 まず塩酸酸洗廃液を導管2からワッシャー3の頂部に導
入し、ここで塩酸酸洗廃液をダク)10から供給される
噴霧焙焼炉6からの燃焼排ガス(約880℃)と向流さ
せて水分の一部を蒸発させ、塩酸酸洗廃液の濃縮を行う
。濃縮液はワッシャーの底部からタンク4を経て不純物
除去装置11こ導入される。この不純物除去装置齋こお
いて濃縮液中の不純物を除去する。その除去方法として
は上述のよう蔽こ種々の方法があるが、ここでは濃縮液
を冷却して濃縮液中の塩化第一鉄を晶出させることによ
シネ純物を低減する結晶化精製法について説明する。 不純物除去装置1として結晶化装置を用い、ここで濃縮
液を20〜30℃に冷却して塩化第一鉄結晶を晶出させ
、次いでこの結晶を分離装置(図示せず〕により分離す
る。濃縮液中の不純物の大部分を含有する母液は水にて
希釈して、既設の塩酸回収設備のワッシャー8に戻す。 得られた結晶は溶解φ調製槽(図示せず)内で水lこ溶
解して所定のFe II[を有する精製液に調製する。 この精製液は導管5によシ噴霧焙焼炉6に上部からスプ
レーされてフェライト原料用酸化鉄の粉体特性を満たす
焙焼条件、すなわち焙焼炉内の雰囲気温−600〜68
0℃において焙焼され、排出導管7よジ高純度酸化鉄(
ye、o、 :酸化第二鉄)が得られる◇な2、第1図
において8は焙焼炉燃焼用空気導管、9は焙焼炉燃焼用
Cガス(コークス炉ガス)導管、10は焙焼炉排ガス用
ダクト、11はワッシャー排ガス用ダクト、】2は塩酸
ガス吸収塔、13は塩酸ガス吸収塔用ダクト、14は吸
収水導管である。 実施例1 鋼板の塩酸酸洗により発生した塩酸酸洗廃液(Fe濃度
11〜14g/1oocc、) k第1図の装置のワッ
シャー3の頂部に供給し、ワッシャー3の底部から第1
表に示す成分を含有する濃縮液(塩化第一鉄濃度60.
7%、鉄濃度26.8 g/l Q Q cc)を得た
。 この濃縮液を結晶化装[1に受は入れ、30℃Eこ冷却
して濃縮液中の塩化第一鉄を晶出させた。 次(こ得られた結晶を分離し、その後に11’e濃度が
19.0、!i’/ ] on cc <沌玉へ髪にな
るように溶解調整して1m製液を得友。この精製液中の
不純物濃度を第2表に示し次。 このように不純物レベルを低くした液を塩酸回収設備の
噴霧焙焼炉に導き、焙焼炉内の雰囲気温度を600〜6
80−0として焙焼した。生成した酸化鉄中の不純物濃
度は第2表中のへマタイトペースの値から0.25重量
%であり、純度99.75重量%の高純V酸化鉄(Fe
、O,: rR化化第銑鉄が生′成し九ことが分る。 (発明の効果) 本発明方法は従来使用されている塩酸酸洗廃液から塩酸
全回収する設備を利用して実施することができ、次のよ
うな効果がある。 (1) 塩酸回収設備の濃縮液を用い、かつ不純物を
除去する装置を付加することlこより、既設の噴霧焙焼
炉において簡便かつ安定Eこ焙焼処理することができ、
フェライト原料として必要な粉体特性を有する高純度酸
化鉄を製造することができる。 (2) 不純物除去工程で生成する不純物濃要の低い
塩化第一鉄結晶から焙焼により高純度酸化鉄を製造する
際lこ結晶を直接焙焼処理することは極めて困離である
が、結晶を塩化第一鉄溶液として噴霧焙焼することによ
り比較的容易に高純度酸化鉄を製造することができる。
第1図は本発明方法の一例のフローシート図である。
1・・・不純物除去装置(結晶化装置)2・・・塩酸酸
洗廃液導管 3・・・ワッシャー4・・・タンク
5・・・精製液導管6・・・噴霧焙焼炉
7・・・酸化鉄排出導管8・・・焙焼炉燃焼用空気導管 9・・・焙焼炉燃焼用Cガス導管 〕0・・・ダクト 11・・・ダクト12・
・・塩酸ガス吸収塔 13・・・ダクト14・・・吸収
水導管 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 力量 弁理
士 杉 村 興 作第1図
洗廃液導管 3・・・ワッシャー4・・・タンク
5・・・精製液導管6・・・噴霧焙焼炉
7・・・酸化鉄排出導管8・・・焙焼炉燃焼用空気導管 9・・・焙焼炉燃焼用Cガス導管 〕0・・・ダクト 11・・・ダクト12・
・・塩酸ガス吸収塔 13・・・ダクト14・・・吸収
水導管 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 力量 弁理
士 杉 村 興 作第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、鋼材の塩酸酸洗廃液から高純度酸化鉄を製造するに
当り、 a)前記塩酸酸洗廃液をFe濃度が20g/100cc
以上になるまで濃縮し、 b)前記濃縮液から塩化第一鉄あるいは塩化第二鉄以外
の不純物を除去し、 c)次いで噴霧焙焼に適したFe濃度の精製液に調製し
、 d)しかる後に前記精製液を噴霧焙焼する ことを特徴とする高純度酸化鉄の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19862085A JPS6259532A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 高純度酸化鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19862085A JPS6259532A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 高純度酸化鉄の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6259532A true JPS6259532A (ja) | 1987-03-16 |
Family
ID=16394224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19862085A Pending JPS6259532A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 高純度酸化鉄の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6259532A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5250275A (en) * | 1990-12-13 | 1993-10-05 | Sollac | Process for separating silicon compounds contained in a hydrochloric bath used for pickling |
US8071067B2 (en) * | 2009-05-26 | 2011-12-06 | Kemira Water Solutions, Inc. | Processes for making stable ferric chloride solutions |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP19862085A patent/JPS6259532A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5250275A (en) * | 1990-12-13 | 1993-10-05 | Sollac | Process for separating silicon compounds contained in a hydrochloric bath used for pickling |
US8071067B2 (en) * | 2009-05-26 | 2011-12-06 | Kemira Water Solutions, Inc. | Processes for making stable ferric chloride solutions |
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