一種液體高鐵酸鹽的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理技術領域，尤其涉及一種液體高鐵酸鹽的制備方法。
【背景技術】
[0002]鋼鐵工業、金屬制品業在生產過程中需要清除鋼材表面氧化鐵皮而使用酸進行酸洗，酸洗過程中會產生大量的廢酸液。因其嚴重的腐蝕性和危害性，已被列入《國家危險廢物名錄》。該類廢液的直接排放不僅嚴重污染環境，而且造成極大的資源浪費。因此通過技術革新，利用酸洗廢液，直接生產出市場所需的液體高鐵酸鹽水處理劑，既解決了公司的環境污染，又為社會節約了大量的資源，真正做到了以廢治廢，具有巨大的經濟效益和社會效益。廢酸液生產高鐵酸鹽水處理劑未能得到廣泛運用的主要原因是存在以下缺點:
[0003]1、利用廢鐵肩和鹽酸反應來補充總鐵含量需要在鍋爐蒸汽加熱條件下進行，廢鐵肩和鹽酸反應產生氫氣，給生產帶來危險性，并對環境造成污染。
[0004]2、二價鐵氧化為三價鐵過程中，①催化氧化法在生產過程中產生一氧化氮、二氧化氮廢氣，對人體造成嚴重危害。并且生產需要在負壓條件加進行，在生產過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，在生產過程中不可避免的會產生氯氣的泄漏，并大大增加了生產的危險性。
[0005]3、生產過程中加入的強堿為氫氧化鈉，增加了生產成本。
[0006]4、最后氧化階段采用的次氯酸鉀、次氯酸鈉或過氧化鈉的使用成本高。
[0007]5、高價鐵具有不穩定性，需要添加穩定劑才能使成品長期保存。
【發明內容】
[0008]本發明的主要目的在于解決現有技術中存在的問題，提供一種生產成本低廉、酸洗廢液100%再生利用、生產過程簡單安全、三廢零排放、性能穩定的液體高鐵酸鹽制備方法。
[0009]本發明所解決的問題采用以下技術方案來實現:
[0010]一種液體高鐵酸鹽的制備方法，包括:①整體生產過程在常溫下進行，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釜中進行成份檢測并攪拌，游離鹽酸含量不用調節，用加入氯化亞鐵的方法將酸洗廢液總鐵含量調到大于10%，溶解后得到(氯化亞鐵、氯化鐵、鹽酸、水)溶液，化學式為FeC12+FeC13+HCL+H20 ;②緩慢加入氧化劑氯酸鈉，反應時間15分鐘，反應方程式為NaC103+6FeC12+6HCl = NaCl+6FeC13+3H20，因為鹽酸是少量的，所以鹽酸耗盡后發生下面的反應 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過程中排出的廢渣氫氧化鈣，化學式為Ca (OH) 2，反應時間15分鐘，與液體中氯化鐵反應，反應方程式為3Ca (OH) 2+2FeC13=3CaC12+2Fe(OH)3，得到(氯化鈣、氫氧化鐵、氯化鈉、水)溶液，反應生成的氯化鈣在溶液中充當穩定劑，對陽離子的高價鐵起到穩定作用。④向溶液中依次緩慢加入乙炔氣生產排放的廢渣氫氧化鈣和氯酸鈉，使氫氧化鐵在堿性介質氫氧化鈣的作用下與氯酸鈉發生氧化反應，反應時間30-60分鐘，反應方程式為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]本發明的有益效果為:
[0012]1、本發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、本發明用氯化亞鐵做為總鐵補充材料，使生產過程簡單，無污染。
[0014]3、本發明用氯酸鈉做為二價鐵氧化劑，使生產過程簡單，無污染。
[0015]4、本發明用乙炔氣生產過程中排放的廢渣與溶液反應生成的氯化鈣做為穩定劑，廢渣得到了利用，降低了生產成本。
[0016]5、本發明用乙炔氣生產過程中排放的廢渣做為反應劑代替氫氧化鈉，廢渣得到了利用，降低了生產成本。
[0017]6、本發明用乙炔氣生產過程中排放的廢渣做為強堿代替氫氧化鈉，廢渣得到了利用，降低了生產成本。
[0018]7、本發明用氯酸鈉代替次氯酸鹽、過氧化鈉等做為氧化劑，氧化劑生產成本降低1/3。
[0019]8、本發明反應時間短(60-90分鐘)，設備設入少(主設備只有反應釜)，生產成本低，生產工藝簡單，生產過程環保，可實現規模化生產。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的生產流程圖。
[0021 ] 圖中:攪拌溶解-在耐腐蝕反應釜中攪拌溶解，氧化劑1-氯酸鈉，反應穩定劑-乙炔排放廢渣(氫氧化鈉)，強堿-乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、氧化劑2-氯酸鈉。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖對本發明做進一步描述:
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，本實施例包括酸洗廢液、氯化亞鐵、攪拌溶解、氧化劑I氯酸鈉、氧化轉化、反應穩定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、反應轉化、強堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、氧化劑2氯酸鈉、氧化轉化、產品液體高鐵酸鹽。
[0025]工作時，在耐腐蝕反應釜中加入酸洗廢液1T，(檢測其成份為鹽酸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(轉速為300轉/分鐘)，溶解完成后緩慢加入氧化劑I氯酸鈉20kg進行氧化轉化，15分鐘后緩慢加入反應穩定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)1kg進行反應轉化，15分鐘后依次緩慢加入強堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)35kg和氧化劑2氯酸鈉12kg進行氧化轉化，30分鐘后停止攪拌，生成含穩定劑的液體高鐵酸鹽產品。取出反應后液體再進行下一生產過程。
[0026]實施例2
[0027]如圖1所示，本實施例包括酸洗廢液、氯化亞鐵、攪拌溶解、氧化劑I氯酸鈉、氧化轉化、反應穩定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、反應轉化、強堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)、氧化劑2氯酸鈉、氧化轉化、產品液體高鐵酸鹽。
[0028]工作時，在耐腐蝕反應釜中加入酸洗廢液1T，(檢測其成份為鹽酸5.35%，總鐵含量為11.6% )、不用添加氯化亞鐵，開始攪拌(轉速為300轉/分鐘)，緩慢加入氧化劑I氯酸鈉29kg進行氧化轉化，15分鐘后加入反應穩定劑乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)15kg進行反應轉化，15分鐘加入強堿乙炔排放廢渣(氫氧化鈣)40kg和氧化劑2氯酸鈉13kg進行氧化轉化，50分鐘后停止攪拌，生成含穩定劑的液體高鐵酸鹽產品。取出反應后液體再進行下一生產過程。
[0029]利用本發明所述的技術方案，或本領域的技術人員在本發明技術方案的啟發下，設計出類似的技術方案，而達到上述技術效果的，均是落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:整體反應在常溫下進行，①根據鹽酸酸洗廢液中的鐵含量，用氯化亞鐵來調整總鐵的含量，放入反應釜中攪拌均勻；②加入氧化劑I與液料進行氧化反應；③加入反應穩定劑與液料進行反應轉化，反應副產出穩定劑；@向溶液中加入強堿和氧化劑2進行氧化反應，反應完畢即得高鐵酸鹽溶液。
2.根據權利要求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，氧化反應溶液升溫不會超過60°C，不用做升降溫處理。
3.根據權利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述用氯化亞鐵來調整總鐵的含量是用氯化亞鐵將酸洗廢液總鐵含量調到大于10%。
4.根據權利要求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.根據權利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述穩定反應劑為乙炔氣生產排放廢渣(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.根據權利要求1所述的一種液體高鐵酸鹽的制備方法，其特征在于:所述強堿為乙炔氣生產排放廢渣(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.根據權利要求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.根據權利要求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】本發明屬于污水處理技術領域，尤其涉及一種液體高鐵酸鹽的制備方法，包括以下步驟：整體反應在常溫下進行，①根據鹽酸酸洗廢液中的鐵含量，用氯化亞鐵來調整總鐵的含量，放入反應釜中攪拌均勻；②加入氧化劑1與液料進行氧化反應；③加入反應穩定劑與液料進行反應轉化，反應副產出穩定劑；④向溶液中加入強堿和氧化劑2進行氧化反應，反應完畢即得高鐵酸鹽溶液。本發明的生產的液體高鐵酸鹽質量高，生產成本低，酸洗廢液100％再生利用，操作安全，生產方便，設備投入低，生產時間短，達到三廢零排放，能實現規模化生產。
【IPC分類】C02F103-16, C02F1-00
【公開號】CN104828885
【申請號】CN201510250048
【發明人】陳雷
【申請人】陳雷
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月18日