NO800168L - T PROCEDURE FOR PREPARATION OF IRON II SULPHATE HEAD HYDRA - Google Patents
T PROCEDURE FOR PREPARATION OF IRON II SULPHATE HEAD HYDRAInfo
- Publication number
- NO800168L NO800168L NO800168A NO800168A NO800168L NO 800168 L NO800168 L NO 800168L NO 800168 A NO800168 A NO 800168A NO 800168 A NO800168 A NO 800168A NO 800168 L NO800168 L NO 800168L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- iron
- gypsum
- precipitation
- feo
- cacl2
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title description 2
- 241000243251 Hydra Species 0.000 title 1
- QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N isoniazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=NC=C1 QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 20
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- 229910021519 iron(III) oxide-hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 15
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 13
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 claims description 13
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 10
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 9
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 229910021506 iron(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- UBUHAZKODAUXCP-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-);hydrate Chemical class O.[O-2].[Fe+2] UBUHAZKODAUXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000010111 plaster casting Methods 0.000 claims 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 23
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 8
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 8
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004688 heptahydrates Chemical class 0.000 description 5
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- RVUXIPACAZKWHU-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.OS(O)(=O)=O RVUXIPACAZKWHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005569 Iron sulphate Substances 0.000 description 2
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910014813 CaC2 Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 magnetic oxide hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
- C01F11/468—Purification of calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved opparbeiding av jern-II-sulfatheptahydrat gjennom omsetning med CaC^ til rågips: Ved beising av ulegerte stål med svovelsyre dannes i beisebadet under beiseprosessen jernsulfat, hvilket må fjernes fra beisebadet, da det ikke lenger befordrer beiseprosessen. The invention relates to a method for the processing of iron II-sulfate heptahydrate through reaction with CaC^ to raw gypsum: When pickling unalloyed steel with sulfuric acid, iron sulfate is formed in the pickling bath during the pickling process, which must be removed from the pickling bath, as it no longer promotes the pickling process.
'Fjerningen av jernsulfatet skjer på den måte at man kontinuerlig tar ut av beisebadet en del av den jernholdige beise-løsningen, avkjøler denne løsningen hvis temperatur ligger mellom 80 og 90°C til omgivelsestemperatur eller lavere og således utfeller den største delen av det oppløste jern-II-sulfatet i form av dets heptahydrat. 'The removal of the iron sulphate takes place in such a way that a part of the iron-containing pickling solution is continuously taken out of the pickling bath, this solution whose temperature is between 80 and 90°C is cooled to ambient temperature or lower and thus precipitates the largest part of the dissolved iron -II-sulfate in the form of its heptahydrate.
Det utkrystalliserte jern-II-sulfatheptahydratet adskilles ved hjelp av silesentrifugering fra den jernarme moderløs-ning. Sistnevnte blandes med deri nødvendige mengde konsen-trert svovelsyre og vann og forenes deretter med den ubehand-lede hovedmengden av beiseløsningen. The crystallized iron II-sulfate heptahydrate is separated from the iron-poor mother solution by means of sieve centrifugation. The latter is mixed with the required amount of concentrated sulfuric acid and water and is then combined with the untreated bulk of the pickling solution.
Viderebehandlingen av det utskilte jern-II-sulfatheptahydrat er problematisk forsåvidt som nevnte forbindelse baré kan anvendes umiddelbart i meget liten utstrekning og deponer-ing på søppelhauger ikke er mulig som følge av vannløselig-heten. The further treatment of the excreted iron-II-sulfate heptahydrate is problematic insofar as said compound can only be used immediately to a very small extent and depositing on rubbish heaps is not possible as a result of its water solubility.
Mulighetene for å viderebehandle jern-II-sulfatheptahydratThe possibilities for further processing iron-II sulfate heptahydrate
på kjemisk måte er hovedsakelig regenereringsprosesser og såka'lté "destruksjonsprosesser" . Ved førstnevnte gjenvinn-er man jernoksyd og svovelsyre fra jernsulfatet, mens jernsulfat ved sistnevnte gjennom tilsvarende kjemiske omset-ninger omvandles i en stoffsammensetning som kan kastes på søpleplasser. Total-regenereringsanlegg.er meget dyre og derfor opparbeides jern-II-sulfatheptahydrat bare ved total-regenerering når store mengder av denne forbindelsen (fra noen tusen månedstonn og oppover) må opparbeides. Men selv ved så store stoffmengder arbeider regenereringsanleggene ved dagens pris for teknisk svovelsyre ikke tilnærmelsesvis in a chemical way are mainly regeneration processes and so-called "destruction processes". In the case of the former, iron oxide and sulfuric acid are recovered from the ferrous sulphate, while in the case of the latter, iron sulphate is converted through similar chemical reactions into a material composition that can be thrown away in landfills. Total regeneration plants are very expensive and therefore iron-II-sulphate heptahydrate is only processed by total regeneration when large quantities of this compound (from a few thousand monthly tonnes and upwards) have to be processed. But even with such large amounts of material, the regeneration plants do not work nearly as well at today's price for technical sulfuric acid
lønnsomt. I betraktning av dette blir' jern-II-sulfatheptahydrat, når man ser bort fra røstingen på sinterbåndet og dropping i sjøen, overført ved omsetning med brent kalk i en uskadelig lagringsbestandig stoffblanding bestående jernoksyd og kalsiumsulfat. profitable. In view of this, iron II-sulfate heptahydrate, when one ignores the roasting on the sinter belt and dropping into the sea, is transferred by reaction with quicklime into a harmless storage-resistant material mixture consisting of iron oxide and calcium sulfate.
Denne omsetning som også kalles tørr- eller termonøytrali-sering, lar seg gjennomføre i relativt enkle anordninger uten noen som helst energitilførsel med tilstrekkelig høy hastighet. Teknisk anvendelse har imidlertid det derunder erholdte reaksjonsprodukt ennå ikke funnet. This conversion, which is also called dry or thermal neutralization, can be carried out in relatively simple devices without any energy input at a sufficiently high speed. However, the resulting reaction product has not yet found a technical application.
I stedet for brent kalk kan, som beskrevet i DOS 2 223 980, også melfin karbonatkalk anvendes. Omsetningen av heptahydrat med karbonatkalk skjer imidlertid i motsetning' til omsetningen med brent, kalk først i temperaturområdet fra 550 + 20°C mied den ønskede hastighet og fullstendighet. Da reaksjonsentalpien ved omsetningen med karbonatkalk imidlertid ikke er tilstrekkelig for å opprettholde den angitte optimale reaksjonstemperatur, er det nødvendig å opparbeide reaksjonsblandingen ved hjelp av en gass- eller oljefyring til den ovenfor angitte temperatur. Ved omsetning av heptahydrat med karbonatkalk oppstår i likhet med ved tørrnøy-traliseringen med brent kalk en riktignok lagringsbestandig, men teknisk ikke utnyttbar blanding av jernoksyd og an-hydritt (CaS04). Instead of burnt lime, as described in DOS 2 223 980, melfin carbonate lime can also be used. The reaction of heptahydrate with carbonate lime, however, unlike the reaction with quicklime, takes place only in the temperature range from 550 + 20°C with the desired speed and completeness. However, since the reaction enthalpy during the reaction with carbonate lime is not sufficient to maintain the specified optimum reaction temperature, it is necessary to work up the reaction mixture using a gas or oil burner to the above specified temperature. In the reaction of heptahydrate with carbonate lime, a mixture of iron oxide and anhydrite (CaS04) is produced, which is storage-resistant, but technically not usable, just as in the case of dry neutralization with quicklime.
Disse to stoffene vil imidlertid, såfremt de forelå adskilt og i høy renhet, finne uinnskrenket teknisk anvendelse. These two substances, however, if they were present separately and in high purity, would find unrestricted technical application.
Det er videre allerede kjent å omsette jern-II-sulfathepta-'. hydrat med CaC^» hvorved CaSO^ og FeC^ erholdes. Dette forslag fra britisk patent 993 115 overvinner en rekke av de innledningsvis nevnte ulemper, dog foreslås ved denne kjente fremgangsmåte å hydrolysere jernklorid til jernoksyd. En slik fremgangsmåte som forutsetter spesiell apparatur og bare kan gjennomføres som sprøyterøsteprosess, krever høye Furthermore, it is already known to convert iron II-sulfate hepta-'. hydrate with CaC^» whereby CaSO^ and FeC^ are obtained. This proposal from British patent 993 115 overcomes a number of the drawbacks mentioned at the outset, however, this known method proposes to hydrolyse iron chloride to iron oxide. Such a method, which requires special equipment and can only be carried out as a spray pouring process, requires high
temperaturer og derfor mye energi..temperatures and therefore a lot of energy..
Foreliggende oppfinnelse tilsikter nå å fullkommengjøre og forbedre denne kjente fremgangsmåte, ved opparbeiding av jern-II-sulfatheptahydrat med CaC^ slik at også opparbeid-ingen av det dannede FeC^ blir mulig på enkel måte, hvorved samtidig jernoksyd og gips (CaSO^ . 2H20) kan erholdes adskilt ved siden av hverandre og alltid med høy renhet. For å løse denne .oppgave er oppfinnelsen i det vesentligekarakterisert vedat den etter fellingen av rågipsen erholdte svakt HCl-sure FeCl^-løsning som inneholder overskudd CaCl2etter fellingen av rågipsen blandes med brent kalk eller CaC03, hvorpå Fe II i det minste delvis .oksyderes til Fe III ved hjelp av gassformig oksygen, spesielt luft, de utfelte jernoksydhydrater fraskilles og det dannede •CaC^ føres i kretsløpet. På denne måten tilbakedannes umiddelbart fra det oppståtte FeCl^CaCl^for felling av jern-II-sulfatheptahydrat og man får en fordelaktig kjemi-kaliesirkulasjon. Omsetningen av FeC^-løsningen med brent kalk går også tilstrekkelig raskt for seg ved lave temperaturer til å være teknisk interessant. Ved anvendelse av kalsiumkarbonat er det en fordel å innpresse oksygen under trykk, spesielt under 8-12 bar, fortrinnsvis 10 bar, for å oppnå en tilstrekkelig stor reaksjonshastighet. Herunder anvendes med fordél CaCO^ med en kornstørrelse på maksimalt 0,5, fortrinnsvis maksimalt 0,1 mm. The present invention now aims to perfect and improve this known method, by processing iron-II sulfate heptahydrate with CaC^ so that the processing of the formed FeC^ becomes possible in a simple way, whereby simultaneously iron oxide and gypsum (CaSO^ . 2H20 ) can be obtained separately next to each other and always with high purity. In order to solve this task, the invention is essentially characterized by the slightly HCl-acidic FeCl^ solution obtained after the precipitation of the raw gypsum, which contains excess CaCl2, after the precipitation of the raw gypsum is mixed with quicklime or CaCO3, after which the Fe II is at least partially oxidized to Fe III with the help of gaseous oxygen, especially air, the precipitated iron oxide hydrates are separated and the formed •CaC^ is fed into the circuit. In this way, FeCl^CaCl^ is immediately regenerated from the resulting FeCl^CaCl^ to precipitate iron-II sulfate heptahydrate and a beneficial chemical-potassium circulation is obtained. The reaction of the FeC^ solution with quicklime also proceeds sufficiently rapidly at low temperatures to be of technical interest. When using calcium carbonate, it is advantageous to press in oxygen under pressure, especially below 8-12 bar, preferably 10 bar, in order to achieve a sufficiently high reaction rate. Below, CaCO^ with a grain size of a maximum of 0.5, preferably a maximum of 0.1 mm, is advantageously used.
Med fordel avbrytes tilførselen av jern-II-sulfatheptahydrat til kalsiumkloridløsningen allerede før den fullstendige oirisetning av kalsiumkloridet,' slik at CaC^ anvendes' utover støkiometrisk mengde for felling av rågipsen. For å unngå medfelling av tungtløselige basiske jern-III-forbindelser, hvilke kunne dannes ved utfellingen .av gips fra nøytral, jern-III-saltholdig jern-II-sulfatløsning, utfører man både rågipsfellingen og omkrystalliseringen av rågipsen i svakt saltsure løsninger. Med fordel tilsettes luft- eller oksygen-strømmen klor for i det minste delvis med tilstrekkelig hastighet å oksydere Fe-II til Fe-III. Samtidig tjener klor- tilsetningen til å kompensere CaC^-tap ved fjerning av gips og FeO(OH) fra de CaCl2-holdige løsninger. Advantageously, the supply of iron II-sulfate heptahydrate to the calcium chloride solution is interrupted already before the complete precipitation of the calcium chloride,' so that CaC^ is used' in excess of the stoichiometric amount for precipitation of the raw gypsum. To avoid co-precipitation of poorly soluble basic iron-III compounds, which could be formed by the precipitation of gypsum from a neutral, iron-III-salt-containing iron-II sulfate solution, both the raw gypsum precipitation and the recrystallization of the raw gypsum are carried out in weakly hydrochloric acid solutions. Advantageously, chlorine is added to the air or oxygen stream to at least partially oxidize Fe-II to Fe-III at a sufficient rate. At the same time, the addition of chlorine serves to compensate CaC^ loss by removing gypsum and FeO(OH) from the CaCl2-containing solutions.
Den fullstendige oksydasjon av Fe(OH)2til FeO(OH) med klor er teoretisk interessant fordi løseligheten til FeO(OH) The complete oxidation of Fe(OH)2 to FeO(OH) with chlorine is theoretically interesting because the solubility of FeO(OH)
4 er en faktor 10 mindre enn Fe(OH)2's og fordi derved'praktisk talt jernfrie kalsiumkloridløsninger kan oppnås som er en.fordel for den beskrevne rensning av rågipsen. Med tanke på den bedre filtrerbarhet til jernoksydhydrat-fellinger som inneholder fra 10 - 30%, fortrinnsvis 20% magnetiske oksydhydrater har det likevel vist seg fordelaktig å ikke utføre, oksydasjonen av Fe II til Fe III kvantitativt. På denne måten får man eri lett separerbar felling hvorunder likevel en tilstrekkelig renhet av CaC^-løs-ningen oppnås. Man kan med fordel gå slik frem at CaCl^-løsningen som etter utfelling av FeO(OH) i stor grad er jernfri skilles fra og rågipsen renses.ved blanding med 4 is a factor of 10 less than Fe(OH)2's and because thereby practically iron-free calcium chloride solutions can be obtained, which is an advantage for the described purification of the raw gypsum. Considering the better filterability of iron oxide hydrate precipitates containing from 10 - 30%, preferably 20% magnetic oxide hydrates, it has nevertheless proved advantageous not to carry out the oxidation of Fe II to Fe III quantitatively. In this way, an easily separable precipitate is obtained, during which a sufficient purity of the CaC₂ solution is still achieved. It is advantageous to proceed in such a way that the CaCl^ solution, which after precipitation of FeO(OH) is largely free of iron, is separated and the raw gypsum is cleaned by mixing with
denne jernfrie CaC^-løsningen, idet mari fortrinnsvis an-vender den etter rensing av rågipsen Fe-II-kloridholdige CaC^-løsning for rågipsfelling. Alle disse reaksjoner og rensninger utføres med fordel i svakt saltsurt miljø og ved temperaturer mellom 60° og 70°C og FeO(OH)-fellingen ved en temperatur mellom 60° og 80°C. this iron-free CaC^ solution, since mari preferably uses it after cleaning the raw gypsum Fe-II chloride-containing CaC^ solution for raw gypsum precipitation. All these reactions and purifications are advantageously carried out in a slightly acidic environment and at temperatures between 60° and 70°C and the FeO(OH) precipitation at a temperature between 60° and 80°C.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte ved hvilken kjemikaliene i stor grad kan sirkuleres, idet totalt sett bare- brent kalk eller CaCO^, hvilket er et relativt billig utgangsmateriale, må tilføres prosessen kontinuerlig. According to the invention, a method is provided by which the chemicals can be circulated to a large extent, as overall quicklime or CaCO3, which is a relatively cheap starting material, must be added to the process continuously.
Prosessforløpet ifølge oppfinnelsen muliggjør derved omsetning av jern-II-sulfatheptahydrat med brent kalk under kontrollerte•betingelser slik at derved de ønskede sluttprodukter, jernoksyd og gips (CaSO^ . 2 HgO) fremstilles separat ved siden av hverandre, idet den nødvendige kalsium-kloridløsning for omsetningene regenereres innenfor prosessen. The process according to the invention thereby enables the reaction of iron II-sulfate heptahydrate with quicklime under controlled conditions so that the desired end products, iron oxide and gypsum (CaSO^ . 2 HgO) are thereby produced separately next to each other, the necessary calcium chloride solution for the sales are regenerated within the process.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er vist i flow-sheet1 et på tegningen og foregår i det vesentlige som følger. The method according to the invention is shown in flow-sheet 1 et in the drawing and takes place essentially as follows.
Jern-II-sulfatheptahydrat blir slik som det kommer fra silesentrifugene brakt i en rørebéholder hvori man har en svakt.saltsur, jernholdig CaC^-løsning.. Fra det innførte heptahydrat dannes i den vandige■fasen ifølge reaksjons-ligningen (1) gips og jern-II-klorid. Iron-II sulfate heptahydrate, as it comes from the sieve centrifuges, is brought into a stirring container in which you have a weakly hydrochloric acid, ferrous CaC^ solution. From the introduced heptahydrate, gypsum is formed in the aqueous phase according to reaction equation (1) and iron II chloride.
Fellingsreaksjonen foregår under stadig røring i temper.a-turområdet mellom 60 og 70°C. Tilførselen av heptahydrat stoppes før den fullstendige omsetning av kalsiumkloridet som er tilstede i løsningen. The precipitation reaction takes place with constant stirring in the temperature range between 60 and 70°C. The supply of heptahydrate is stopped before the complete conversion of the calcium chloride present in the solution.
Den erholdte rågips er ikke ren nok for tekniske formål og må derfor renses ved omkrystallisering i en jernfri CaC^-løsning. Man suger derfor den CaC^-holdige FeC^-løsning vekk som befinner over gipsen, blander den tørrfUtrerte gips med en tilstrekkelig mengde av en svakt HCl-sur jern-, fri CaC^-løsning på 60 - 70°C og rører denne suspensjonen en halv time. Den rene gips man får på denne måten inneholder bare spor av jern og forandrer ikke lenger utseende ved oppvarming. The raw gypsum obtained is not pure enough for technical purposes and must therefore be purified by recrystallization in an iron-free CaC^ solution. The CaC^-containing FeC^ solution above the gypsum is therefore sucked away, the dry-filtered gypsum is mixed with a sufficient amount of a weakly HCl-acidic ferric, free CaC^ solution at 60 - 70°C and this suspension is stirred half hour. The pure gypsum obtained in this way contains only traces of iron and no longer changes its appearance when heated.
Den svakt jern-II-kloridholdige CaCl^-løsning som man får ved fraskilling av den rene gipsen anvendes for den følg-ende rågipsfelling. The slightly iron-II chloride-containing CaCl^ solution obtained by separating the pure gypsum is used for the following raw gypsum precipitation.
Den etter rågipsfellingen erholdte, svakt HCl-sure og overskudd CaCl2~holdige FeC^-løsning blandes med brent kalk. Herved fnokkes. ifølge reaksjonsligning (2) først Fe( OH)^ ut, hvilket imidlertid i nærvær av l.uftoksygen reagerer videre ifølge reaksjonsligning (3) under dannelse av FeO(OH). The weak HCl acid and FeC^ solution containing excess CaCl2~ obtained after the raw gypsum precipitation is mixed with quicklime. Hereby fookkes. according to reaction equation (2) first Fe(OH)^ out, which, however, in the presence of air oxygen reacts further according to reaction equation (3) to form FeO(OH).
Totalreaks jonen forløper ifølge reaks jonsligning (4)..The total reaction proceeds according to reaction equation (4).
Da oksydasjonen av FeCOH^ "til FeO(OH) ved innblåsing av luft med tiltagende omsetningsgrad stadig går langsommere, As the oxidation of FeCOH^ "to FeO(OH) by blowing in air with an increasing degree of conversion continues to slow down,
tilsetter man luftstrømmen små klormengder som bevirker, et raskere forløp av oksydasjonen. Klortilsetnirigen tjener dertil også til å dekke CaC^-tapene, som oppstår ved fjerning' av gips og FeO(OH) f ra. CaC^-holdige løsninger. small amounts of chlorine are added to the air flow, which causes a faster course of oxidation. The addition of chlorine also serves to cover the CaC^-losses, which occur during the removal of gypsum and FeO(OH) from ra. CaC^-containing solutions.
Utfellingen av jernoksydhydrat skjer likeledes under stadig røring i temperaturområdet mellom 60 og 80°C. Det utfelte jernoksydhydrat, som stadig også inneholder små mengder overskudd CalOH^/ adskilles fra den jernfrie CaC^-løsnirig The precipitation of iron oxide hydrate likewise takes place under constant stirring in the temperature range between 60 and 80°C. The precipitated iron oxide hydrate, which still also contains small amounts of excess CalOH^/ is separated from the iron-free CaC^-soluble
ved filtrering og suges tørr. Det FeO(OH) som oppnås på denne måten er på grunn av det lave svovelinnholdet, som avhengig av renheten til den anvendte kalk ligger mellom 0,1 og 0,3%, et egnet tilsetningsråstoff .for fremstillingen, av sinter-jernoksyd. Den jernfrie CaC^-løsning som oppnås ved fjerningen av jernoksydhydratet tjener igjen til rensing av by filtration and sucked dry. The FeO(OH) obtained in this way is, due to the low sulfur content, which, depending on the purity of the lime used, is between 0.1 and 0.3%, a suitable additive raw material for the production of sintered iron oxide. The iron-free CaC^ solution obtained by the removal of the iron oxide hydrate again serves for the purification of
■rågips.■raw plaster.
Den beskrevne kjemiske opparbeidingsprosess for jern-II-sulfatheptahydrat er som man ser av flow-sheet'et som er vist på tegningen, et fullstendig sluttet kretsløp. Det dannes, bortsett fra de ønskedei sluttprodukter, nemlig jernoksydhydrat og gips, ingen biprodukter som kunne føre til en miljøbelastning. Da samtlige reaksjoner foregår i temperaturområdet mellom 60 og 80°C/...og. samtlige anvendte løs-ninger føres i sirkulasjon, er energibehovet minimalt. The described chemical processing process for iron-II-sulphate heptahydrate is, as can be seen from the flow-sheet shown in the drawing, a completely closed circuit. Apart from the desired end products, namely iron oxide hydrate and gypsum, no by-products are formed that could lead to an environmental impact. Since all reactions take place in the temperature range between 60 and 80°C/... and. all solutions used are circulated, the energy requirement is minimal.
Ved anvendelse av CaCO^ r hvilket med fordel anvendes med maksimal kornstørrelse på 0,5 mm, spesielt 0,1 mm, anbe-fales det å anvende en lukket autoklav i stedet for en åpen rørebeholder. Bare 3-verdig jern omsettes kjemisk som kjent imidlertid med karbonatkalk, og av denne grunn er det derfor også her nødvendig å oksydere opp det 2-verdige jerri som erholdes i filtratet etter ■ gipsu-tf ellingen til 3-verdig jern. Enklest kunne man oppnå dette med gassformig klor. Klor er imidlertid for dyrt for dette formål og erstattes derfor av et billigere oksydasjonsmiddel så som rent oksygen f.eks. When using CaCO2, which is advantageously used with a maximum grain size of 0.5 mm, especially 0.1 mm, it is recommended to use a closed autoclave instead of an open mixing container. Only 3-valent iron is reacted chemically, as is known, however, with carbonate lime, and for this reason it is therefore also necessary here to oxidize the 2-valent iron that is obtained in the filtrate after the gypsum conversion to 3-valent iron. This could most easily be achieved with gaseous chlorine. However, chlorine is too expensive for this purpose and is therefore replaced by a cheaper oxidizing agent such as pure oxygen, e.g.
Oksydasjonen går da ifølge ligningen (3)The oxidation then proceeds according to equation (3)
Da oksygen på 1 atmosfære bare løser seg meget langsomt i vann, er dermed dannelsen av basisk jern-II-klorid og dermed utfellingen av FeO(OH) for langsom for en teknisk pro-sess. As oxygen at 1 atmosphere only dissolves very slowly in water, the formation of basic iron-II chloride and thus the precipitation of FeO(OH) is too slow for a technical process.
Anvendes derimot.oksygen med høyere trykk, f.eks. med 11 bar, skjer dannelsen av FeO(OH) vesentlig raskere betinget av den høyere'oksygenløseligheten. However, higher pressure oxygen is used, e.g. with 11 bar, the formation of FeO(OH) occurs significantly faster due to the higher oxygen solubility.
Omsetningen ifølge ligningen (5) av det dannede jern-III-klorid skjer ifølge ligning (6). The reaction according to equation (5) of the iron III chloride formed takes place according to equation (6).
For å utføre trykkoksydasjon ifølge ligning (5)- og den parallelt til dette forløpende felling av 3-verdig jern somFeO(OH) tilsvarende ligning (6) er det imidlertid nødvendig å erstatte den åpne røréreaktor med- en lukket, trykkbestand-' ig reaktor. However, in order to carry out pressure oxidation according to equation (5) and the parallel precipitation of 3-valent iron as FeO(OH) corresponding to equation (6), it is necessary to replace the open tube reactor with a closed, pressure-resistant reactor .
Reaksjonen tilsvarende ligning (6) foregår i tilnærmet nøy-tralt medium og går bare kvantitativt når det jern som skal. utfelles foreligger som Fe -ion. The reaction corresponding to equation (6) takes place in an approximately neutral medium and only proceeds quantitatively when iron is required. is precipitated as Fe -ion.
Da■jern-III-oksydhydratet som skal utfnokkes ikke inneslutt-er uomsatte CaCO^-p.artikler, avsettes det i nærvær av over skudd karbonatkalk utfelte jern-III.-oksydhydrat raskere på bunnen enn et FeO (OH)-presipitat som ble utfelt med deri støkio-metriske karbonatkalkmerigde. Det tilsettes derfor også her kalsiumkarbonat utover støkiometrisk mengde. Since the iron-III-oxide hydrate to be precipitated does not contain unreacted CaCO^ particles, in the presence of excess carbonate lime precipitated iron-III-oxide hydrate settles faster on the bottom than a FeO (OH) precipitate which was precipitated with therein stoichiometric carbonate-lime-rich. Calcium carbonate is therefore also added here in excess of the stoichiometric amount.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0051479A AT369714B (en) | 1979-01-24 | 1979-01-24 | METHOD FOR PROCESSING IRON IISULFATHEPTAHYDRATE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO800168L true NO800168L (en) | 1980-07-25 |
Family
ID=3492611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO800168A NO800168L (en) | 1979-01-24 | 1980-01-23 | T PROCEDURE FOR PREPARATION OF IRON II SULPHATE HEAD HYDRA |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0014189B1 (en) |
| AT (1) | AT369714B (en) |
| CS (1) | CS218591B2 (en) |
| DD (1) | DD148626A5 (en) |
| DE (1) | DE3060980D1 (en) |
| DK (1) | DK27180A (en) |
| HU (1) | HU183161B (en) |
| NO (1) | NO800168L (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2197003A (en) * | 1937-11-18 | 1940-04-16 | Glidden Co | Process for making pigments |
| GB993115A (en) * | 1960-08-08 | 1965-05-26 | United Steel Companies Ltd | Improvements relating to the treatment of ferrous sulphate |
| BE643142A (en) * | 1964-01-29 | 1964-07-29 | ||
| CA1053876A (en) * | 1973-12-14 | 1979-05-08 | Arthur A. Bellinger | Method and means of growing coarse gypsum and magnetite |
| GB1485067A (en) * | 1975-07-25 | 1977-09-08 | Tioxide Group Ltd | Effluent treatment process |
-
1979
- 1979-01-24 AT AT0051479A patent/AT369714B/en not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-01-14 EP EP80890003A patent/EP0014189B1/en not_active Expired
- 1980-01-14 DE DE8080890003T patent/DE3060980D1/en not_active Expired
- 1980-01-18 CS CS80377A patent/CS218591B2/en unknown
- 1980-01-21 HU HU80115A patent/HU183161B/en unknown
- 1980-01-22 DD DD80218581A patent/DD148626A5/en unknown
- 1980-01-23 NO NO800168A patent/NO800168L/en unknown
- 1980-01-23 DK DK27180A patent/DK27180A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD148626A5 (en) | 1981-06-03 |
| EP0014189B1 (en) | 1982-10-27 |
| CS218591B2 (en) | 1983-02-25 |
| AT369714B (en) | 1983-01-25 |
| HU183161B (en) | 1984-04-28 |
| EP0014189A1 (en) | 1980-08-06 |
| DK27180A (en) | 1980-07-25 |
| ATA51479A (en) | 1982-06-15 |
| DE3060980D1 (en) | 1982-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2321320T3 (en) | PROCESS OF LIXIVIATION IN THE PRESENCE OF CHLORID ACID FOR THE RECOVERY OF A VALUABLE METAL CONTAINED IN A MINERAL. | |
| US3984312A (en) | Process for insolubilizing potentially water pollutable wastes from sodium or ammonium type sulfur dioxide air pollution control systems | |
| US3980753A (en) | Industrial process of preparing magnesia of high purity | |
| KR20070099669A (en) | Process for the production of magnesium oxide | |
| WO1981002153A1 (en) | Production of high purity and high surface area magnesium oxide | |
| CA3127106A1 (en) | Systems and methods to treat flue gas desulfurization and metal-bearing waste streams to recover value-added materials | |
| US11148956B2 (en) | Systems and methods to treat flue gas desulfurization waste to produce ammonium sulfate and calcium carbonate products | |
| WO2018218294A1 (en) | Process for producing magnesium oxide from alkaline fly ash or slag | |
| US3784680A (en) | Cyclical process for recovery of elemental sulfur from waste gases | |
| US4508690A (en) | Method of producing very pure magnesium oxide | |
| US3961021A (en) | Method for removing sulfur dioxide from combustion exhaust gas | |
| US4205054A (en) | Process for recovery of nitric acid from nitrates | |
| RO120131B1 (en) | Composition comprising at least baking soda, process for obtaining the same and the use thereof | |
| NO800168L (en) | T PROCEDURE FOR PREPARATION OF IRON II SULPHATE HEAD HYDRA | |
| US4006080A (en) | Process for the treatment of acidic waste liquid containing dissolved salts | |
| US3679362A (en) | Process for making magnesium oxide or hydroxide from magnesium containing raw materials | |
| CN107601530A (en) | A kind of glauber salt production waste calcium carbonate is used as the method for flue gas desulfurization | |
| US2112904A (en) | Thermal decomposition of oxy-compounds | |
| Watkins | Lime | |
| EP4204357A1 (en) | Method for preparing zinc sulfide | |
| SU644804A1 (en) | Method of obtaining ferric oxide pigments and alkali metal sulfates | |
| JPH0159212B2 (en) | ||
| CA1072297A (en) | Preparation of pure magnesian values | |
| US3357787A (en) | Production of magnesium carbonate and magnesia | |
| US2643181A (en) | Process of making relatively pure magnesium oxide or hydroxide |