一種液體高鐵酸鹽的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液體高鐵酸鹽的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵工業(yè)、金屬制品業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要清除鋼材表面氧化鐵皮而使用酸進(jìn)行酸洗，酸洗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢酸液。因其嚴(yán)重的腐蝕性和危害性，已被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》。該類廢液的直接排放不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，而且造成極大的資源浪費(fèi)。因此通過(guò)技術(shù)革新，利用酸洗廢液，直接生產(chǎn)出市場(chǎng)所需的液體高鐵酸鹽水處理劑，既解決了公司的環(huán)境污染，又為社會(huì)節(jié)約了大量的資源，真正做到了以廢治廢，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。廢酸液生產(chǎn)高鐵酸鹽水處理劑未能得到廣泛運(yùn)用的主要原因是存在以下缺點(diǎn):
[0003]1、利用廢鐵肩和鹽酸反應(yīng)來(lái)補(bǔ)充總鐵含量需要在鍋爐蒸汽加熱條件下進(jìn)行，廢鐵肩和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，給生產(chǎn)帶來(lái)危險(xiǎn)性，并對(duì)環(huán)境造成污染。
[0004]2、二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵過(guò)程中，①催化氧化法在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生一氧化氮、二氧化氮廢氣，對(duì)人體造成嚴(yán)重危害。并且生產(chǎn)需要在負(fù)壓條件加進(jìn)行，在生產(chǎn)過(guò)程中操作工不熟練或大意，極易引起管道爆炸，造成重大后果。②一步氯化法不僅材料氯氣的使用受到限制，在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生氯氣的泄漏，并大大增加了生產(chǎn)的危險(xiǎn)性。
[0005]3、生產(chǎn)過(guò)程中加入的強(qiáng)堿為氫氧化鈉，增加了生產(chǎn)成本。
[0006]4、最后氧化階段采用的次氯酸鉀、次氯酸鈉或過(guò)氧化鈉的使用成本高。
[0007]5、高價(jià)鐵具有不穩(wěn)定性，需要添加穩(wěn)定劑才能使成品長(zhǎng)期保存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種生產(chǎn)成本低廉、酸洗廢液100%再生利用、生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單安全、三廢零排放、性能穩(wěn)定的液體高鐵酸鹽制備方法。
[0009]本發(fā)明所解決的問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0010]一種液體高鐵酸鹽的制備方法，包括:①整體生產(chǎn)過(guò)程在常溫下進(jìn)行，已知鋼鐵酸洗廢液成份為游離鹽酸含量2-7%，總鐵含量為8-14%，將酸洗廢液投入反應(yīng)釜中進(jìn)行成份檢測(cè)并攪拌，游離鹽酸含量不用調(diào)節(jié)，用加入氯化亞鐵的方法將酸洗廢液總鐵含量調(diào)到大于10%，溶解后得到(氯化亞鐵、氯化鐵、鹽酸、水)溶液，化學(xué)式為FeC12+FeC13+HCL+H20 ;②緩慢加入氧化劑氯酸鈉，反應(yīng)時(shí)間15分鐘，反應(yīng)方程式為NaC103+6FeC12+6HCl = NaCl+6FeC13+3H20，因?yàn)辂}酸是少量的，所以鹽酸耗盡后發(fā)生下面的反應(yīng) NaC103+6FeC12+3H20 = 4FeC13+NaCl+2Fe(OH)3 I，得到(氯化鐵、氯化鈉、氫氧化鐵、水)溶液。③再在溶液中緩慢加入乙炔氣生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣氫氧化鈣，化學(xué)式為Ca (OH) 2，反應(yīng)時(shí)間15分鐘，與液體中氯化鐵反應(yīng)，反應(yīng)方程式為3Ca (OH) 2+2FeC13=3CaC12+2Fe(OH)3，得到(氯化鈣、氫氧化鐵、氯化鈉、水)溶液，反應(yīng)生成的氯化鈣在溶液中充當(dāng)穩(wěn)定劑，對(duì)陽(yáng)離子的高價(jià)鐵起到穩(wěn)定作用。④向溶液中依次緩慢加入乙炔氣生產(chǎn)排放的廢渣氫氧化鈣和氯酸鈉，使氫氧化鐵在堿性介質(zhì)氫氧化鈣的作用下與氯酸鈉發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間30-60分鐘，反應(yīng)方程式為2NaC103+4Fe(0H)3+4Ca(0H)2 =Na2Fe04+3CaFe04+CaC12+10H20生成高鐵酸鈉、高鐵酸鈣和氯化鈣溶液，停止攪拌，反應(yīng)完成，得到含高鐵酸鈉、高鐵酸鈣、氯化鈣的液體高鐵酸鹽。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
[0012]1、本發(fā)明用酸洗廢液做原料，酸洗廢液100%再生利用，真正做到變廢為寶。
[0013]2、本發(fā)明用氯化亞鐵做為總鐵補(bǔ)充材料，使生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)污染。
[0014]3、本發(fā)明用氯酸鈉做為二價(jià)鐵氧化劑，使生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)污染。
[0015]4、本發(fā)明用乙炔氣生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢渣與溶液反應(yīng)生成的氯化鈣做為穩(wěn)定劑，廢渣得到了利用，降低了生產(chǎn)成本。
[0016]5、本發(fā)明用乙炔氣生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢渣做為反應(yīng)劑代替氫氧化鈉，廢渣得到了利用，降低了生產(chǎn)成本。
[0017]6、本發(fā)明用乙炔氣生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢渣做為強(qiáng)堿代替氫氧化鈉，廢渣得到了利用，降低了生產(chǎn)成本。
[0018]7、本發(fā)明用氯酸鈉代替次氯酸鹽、過(guò)氧化鈉等做為氧化劑，氧化劑生產(chǎn)成本降低1/3。
[0019]8、本發(fā)明反應(yīng)時(shí)間短(60-90分鐘)，設(shè)備設(shè)入少(主設(shè)備只有反應(yīng)釜)，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保，可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)流程圖。
[0021 ] 圖中:攪拌溶解-在耐腐蝕反應(yīng)釜中攪拌溶解，氧化劑1-氯酸鈉，反應(yīng)穩(wěn)定劑-乙炔排放廢渣(氫氧化鈉)，強(qiáng)堿-乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、氧化劑2-氯酸鈉。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例包括酸洗廢液、氯化亞鐵、攪拌溶解、氧化劑I氯酸鈉、氧化轉(zhuǎn)化、反應(yīng)穩(wěn)定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、反應(yīng)轉(zhuǎn)化、強(qiáng)堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、氧化劑2氯酸鈉、氧化轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品液體高鐵酸鹽。
[0025]工作時(shí)，在耐腐蝕反應(yīng)釜中加入酸洗廢液1T，(檢測(cè)其成份為鹽酸4.5%，總鐵含量為9.6% )、加入含量50%的固體氯化亞鐵20kg，開始攪拌溶解(轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘)，溶解完成后緩慢加入氧化劑I氯酸鈉20kg進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)化，15分鐘后緩慢加入反應(yīng)穩(wěn)定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)1kg進(jìn)行反應(yīng)轉(zhuǎn)化，15分鐘后依次緩慢加入強(qiáng)堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)35kg和氧化劑2氯酸鈉12kg進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)化，30分鐘后停止攪拌，生成含穩(wěn)定劑的液體高鐵酸鹽產(chǎn)品。取出反應(yīng)后液體再進(jìn)行下一生產(chǎn)過(guò)程。
[0026]實(shí)施例2
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例包括酸洗廢液、氯化亞鐵、攪拌溶解、氧化劑I氯酸鈉、氧化轉(zhuǎn)化、反應(yīng)穩(wěn)定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、反應(yīng)轉(zhuǎn)化、強(qiáng)堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、氧化劑2氯酸鈉、氧化轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品液體高鐵酸鹽。
[0028]工作時(shí)，在耐腐蝕反應(yīng)釜中加入酸洗廢液1T，(檢測(cè)其成份為鹽酸5.35%，總鐵含量為11.6% )、不用添加氯化亞鐵，開始攪拌(轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘)，緩慢加入氧化劑I氯酸鈉29kg進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)化，15分鐘后加入反應(yīng)穩(wěn)定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)15kg進(jìn)行反應(yīng)轉(zhuǎn)化，15分鐘加入強(qiáng)堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)40kg和氧化劑2氯酸鈉13kg進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)化，50分鐘后停止攪拌，生成含穩(wěn)定劑的液體高鐵酸鹽產(chǎn)品。取出反應(yīng)后液體再進(jìn)行下一生產(chǎn)過(guò)程。
[0029]利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述技術(shù)效果的，均是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:整體反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，①根據(jù)鹽酸酸洗廢液中的鐵含量，用氯化亞鐵來(lái)調(diào)整總鐵的含量，放入反應(yīng)釜中攪拌均勻；②加入氧化劑I與液料進(jìn)行氧化反應(yīng)；③加入反應(yīng)穩(wěn)定劑與液料進(jìn)行反應(yīng)轉(zhuǎn)化，反應(yīng)副產(chǎn)出穩(wěn)定劑；@向溶液中加入強(qiáng)堿和氧化劑2進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)完畢即得高鐵酸鹽溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述在常溫條件下為在常溫下反應(yīng)，氧化反應(yīng)溶液升溫不會(huì)超過(guò)60°C，不用做升降溫處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述用氯化亞鐵來(lái)調(diào)整總鐵的含量是用氯化亞鐵將酸洗廢液總鐵含量調(diào)到大于10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述氧化劑I為氯酸鈉，添加量為酸洗廢液中總鐵含量的0.2-0.3倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述穩(wěn)定反應(yīng)劑為乙炔氣生產(chǎn)排放廢渣(主要成份氫氧化鈣)或氫氧化鈣，添加量為酸洗廢液中總鐵含量的0.1-0.2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述強(qiáng)堿為乙炔氣生產(chǎn)排放廢渣(主要成份氫氧化鈣)或氫氧化鈣，添加量為酸洗廢液中總鐵含量的0.2-0.4 倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述氯酸鹽為氯酸鈉，添加量為酸洗廢液中總鐵含量的0.12-0.16倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述高鐵酸鹽溶液為高鐵酸鈉、高鐵酸鈣和氯化鈣混合溶液。
【專利摘要】本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液體高鐵酸鹽的制備方法，包括以下步驟：整體反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，①根據(jù)鹽酸酸洗廢液中的鐵含量，用氯化亞鐵來(lái)調(diào)整總鐵的含量，放入反應(yīng)釜中攪拌均勻；②加入氧化劑1與液料進(jìn)行氧化反應(yīng)；③加入反應(yīng)穩(wěn)定劑與液料進(jìn)行反應(yīng)轉(zhuǎn)化，反應(yīng)副產(chǎn)出穩(wěn)定劑；④向溶液中加入強(qiáng)堿和氧化劑2進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)完畢即得高鐵酸鹽溶液。本發(fā)明的生產(chǎn)的液體高鐵酸鹽質(zhì)量高，生產(chǎn)成本低，酸洗廢液100％再生利用，操作安全，生產(chǎn)方便，設(shè)備投入低，生產(chǎn)時(shí)間短，達(dá)到三廢零排放，能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
【IPC分類】C02F103-16, C02F1-00
【公開號(hào)】CN104828885
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510250048
【發(fā)明人】陳雷
【申請(qǐng)人】陳雷
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日