PL178530B1

PL178530B1 - Sposób otrzymywania roztworu koagulantu żelazowego

Info

Publication number: PL178530B1
Application number: PL95311355A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Kot; Alicja Majewska; Zdzisław Kołbuc; Jan Przondo; Ryszarda Dudycz; Ryszard Nasadowski; Józef Kopertowski; Edward Makieła
Original assignee: Zaklady Chemiczne Rokita Sa
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 2000-05-31
Also published as: PL311355A1

Abstract

Sposób otrzymywania roztworu koagulantu żelazowego, polegający na roztwarzaniu tlenku żelazowego w kwasie solnym, znamienny tym, że w pierwszym etapie roztwarza się 10 - 95% wagowych ogólnej ilości Fe2C3 w postaci gruboziarnistej w temperaturze 360 - 373K w nadmiarze kwasu solnego a w drugim stadium nadmiar kwasu w uzyskanym roztworze chlorku żelazowego zobojętnia się 90 - 5% wagowymi tlenku żelazowego, w postaci pylistej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania roztworu koagulantu żelazowego w postaci chlorku żelazowego, stosowanego w technologiach uzdatniania wody pitnej oraz koagulacji zawiesin w ściekach. W procesach uzdatniania wody oraz koagulacji zawiesin w ściekach, coraz częściej stosuje się zamiast związków glinowych bardzo efektywne koagulanty żelazowe, które są konkurencyjne cenowo, zwłaszcza jeśli, wykorzystuje się złom żelazny czy tanie związki żelaza dwu i trójwartościowego. Obok metod wytwarzania chlorku żelazowego na drodze bezpośredniego spalania żelaza w chlorze znane są np. sposoby polegające na roztwarzaniu tlenków żelazowych w stężonym kwasie solnym.

Zgodnie ze zgłoszonym do ochrony wynalazkiem nr P 262104 (BUP 16/88) odpady żelazonośne w postaci pylistej poddaje się roztwarzaniu w kwasie solnym w temperaturze około 90°C w czasie od 4 do 6 godzin, a następnie sedymentacji części nierozpuszczalnych tak, aby pozostałość po reakcji nie była wyższa od 25% masy odpadowego surowca żelazonośnego. Szybkość procesu roztwarzania w kwasie solnym, zależy od stopnia rozdrobnienia tlenków żelazowych, najkorzystniej przebiega z użyciem tlenków pylistych, Rozdrabnianie tlenków żelaza gruboziarnistych, do postaci pylistej korzystnej przy Rozpuszczaniu, może przewyższyć wyjściową wartość surowca i podwyższyć znacznie cenę produktu. W przypadku roztwarzania bezpośredniego tlenków żelazowych gruboziarnistych, końcowa koncentracja FeCb w roztworze^jest niska, stężenie nieprzereagowanego HCl wysokie a przy tym w środowisku reakcyjnym pozostaje gruboziarnisty osad nieroztworzonego tlenku.

Sposób według wynalazku polega na dwuetapowym roztwarzaniu tlenku żelazowego o różnej granulacji w kwasie solnym, w pierwszym etapie roztwarza się 10 -95% wagowych ogólnej ilości Fe2C3 w postaci gruboziarnistej w temperaturze 360 - 373K, w nadmiarze kwasu solnego a w następnym stadium nadmiar kwasu w uzyskanym roztworze chlorku żelazowego zobojętnia się 90 - 5% wagowymi tlenku żelazowego, w postaci pylistej. W pierwszym etapie surowcami wyjściowymi są korzystnie gruboziarnisty spiek tlenku żelazowego i/lub koncentrat rudy żelaza oraz kwas solny syntetyczny i/lub kwas solny odpadowy z procesów chlorowania. Korzystny jest stosunek molowy HCl do Fe2C3 w I etapie 6 - 6,3 : 1 przy średnicy ziaren Fe2O3 nie przekraczającej 3 milimetrów, w drugim natomiast etapie tlenek żelazowy pylisty o średnicy cząsteczek od 0,4 do 23 mikrony.

Otrzymany sposobem według wynalazku koagulant w postaci stężonego roztworu chlorku żelazowego o gęstości d2o°c⁼ 1,328 - 1,4.30 g/cm³ stosowany jest do oczyszczania z zawiesin wody pitnej lub ścieków.

178 530

Sposób według wynalazku umożliwia wykorzystanie tanich tlenków żelazowych o niskim stopniu rozdrobnienia do produkcji chlorku żelazowego, przy zachowaniu możliwego do przyjęcia w warunkach przemysłowych czasu roztwarzania.

Przykład I. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 857 części wagowych (32%) kwasu solnego syntetycznego, 20 części wagowych spieku tlenku żelazowego zawierającego frakcję ziarna o wymiarach do 3 mm. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 371K (98°C). Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 371 - 373K (98 - 100°C) w ciągu 3-5 godzin. Po roztworzeniu się spieku, do reaktora wprowadza się 180 części wagowych tlenku żelazowego pylistego. Wsad reaktora wygrzewa się do osiągnięcia gęstości roztworu d2o°c= około 1,430 g/cm³, następnie chłodzi zawartość reaktora do temperatury 30°C.

Przykład Π. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 857 części wagowych (32%) kwasu solnego syntetycznego, l20 części wagowych spieku tlenku żelazowego zawierającego frakcję ziarna o wymiarach do 3 mm. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 371K (98°C). Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 371 - 373K (98 - 100°C) w ciągu 4-8 godzin. Po roztworzeniu się spieku, do reaktora wprowadza się 80 części wagowych tlenku żelazowego pylistego. Wsad reaktora wygrzewa się do osiągnięcia gęstości roztworu d2o°c= około 1,430 g/cm3, następnie chłodzi zawartość reaktora do temperatury 30°C.

Przykład III. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 857 części wagowych (32%) kwasu solnego syntetycznego, 80 części wagowych zmielonego koncentratu rudy żelaza w postaci Fe2C3 zawierającego frakcję ziarna o wymiarach do 3 mm. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 371K (98°C). Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 371 - 373K (98 - 100°C) w ciągu 3-6 godzin. Po roztworzeniu się koncentratu rudy, do reaktora wprowadza się 120 części wagowych tlenku żelazowego pylistego. Wsad reaktora wygrzewa się do osiągnięcia gęstości roztworu d2o°c^:= około 1,430 g/cm3, następnie chłodzi zawartość reaktora do temperatury 30°C.

Przykład IV. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 946 części wagowych (29%) kwasu solnego odpadowego z produkcji kwasu chlorooctowego, 40 części wagowych zmielonego koncentratu rudy żelaza w postaci Fe2<03 zawierającego frakcję ziarna o wymiarach do 3 mm. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 371K (98°C). Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 371 - 373K (98 - 100°C) w ciągu 2-3 godzin. Po roztworzeniu się koncentratu, do reaktora wprowadza się 160 części wagowych tlenku żelazowego pylistego. Wsad reaktora wygrzewa się do osiągnięcia gęstości roztworu d20°c= około 1,390 g/cm3, następnie chłodzi zawartość reaktora do temperatury 30°C.

Przykład V. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadło, chłodnicę zwrotną i termometr wprowadza się 946 części wagowych (29%) kwasu solnego odpadowego z produkcji chlorobenzenu, 80 części wagowych zmielonego koncentratu rudy żelaza w postaci Fe2O, zawierającego frakcję ziarna o wymiarach do 3 mm. Zawartość reaktora ogrzewa się do temperatury 371K (98°c). Wsad reaktora wygrzewa się w temperaturze 371 - 373K (98 - 100°C) w ciągu 5-8 godzin. Po roztworzeniu się koncentratu, do reaktora wprowadza się 120 części wagowych tlenku żelazowego pylistego. Wsad reaktora wygrzewa się do osiągnięcia gęstości roztworu d2o°c= około 1,390 g/cm3, następnie chłodzi zawartość reaktora do temperatury 30°C.

178 530

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania roztworu koagulantu żelazowego, polegający na roztwarzaniu tlenku żelazowego w kwasie solnym, znamienny tym, że w pierwszym etapie roztwarza się 10 - 95% wagowych ogólnej ilości Fe2O3 w postaci gruboziarnistej w temperaturze 360 - 373K w nadmiarze kwasu solnego a w drugim stadium nadmiar kwasu w uzyskanym roztworze chlorku żelazowego zobojętnia się 90 - 5% wagowymi tlenku żelazowego, w postaci pylistej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w pierwszym etapie surowcami wyjściowymi są gruboziarnisty spiek tlenku żelazowego i/lub koncentrat rudy żelaza oraz kwas solny syntetyczny i/lub kwas solny odpadowy z procesów chlorowania.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że tlenek żelazowy stosowany w pierwszym etapie ma średnice ziaren około 3 milimetrowe a w drugim etapie od 0,4 do 23 mikronów.