[发明专利]利用赤泥制备高铁酸盐溶液的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种高铁酸盐的制备方法，特别是涉及一种以氧化铝工业生产过程中产生的废料——赤泥为铁源制备高铁酸盐溶液的方法。

二、背景技术：

高铁酸盐通常是指高铁酸钾、高铁酸钠，其中铁是六价，具有很强的氧化性，由此已被人们考虑应用在许多领域。例如：1、高铁酸盐可以用在有机合成方面作为其他高毒性化合物的替代物；2、用在水处理方面取代氯气或臭氧；3、用在超铁电池方面作为阴极材料等等。由于高铁酸盐具有多方面的应用价值，近年来，国内外已有不少院校和科研机构对高铁酸盐的制备和应用方面进行了开发研究。

高铁酸盐是一种集消毒、氧化、混凝吸附为一体，无毒副作用的高效多功能水处理剂，高铁酸盐作为水处理剂应用的关键是其稳定产品的合成。目前，现有技术中高铁酸盐的制备方法大致可分为三种：化学湿法、化学干法和电化学法。化学湿法是利用次氯酸盐将三价铁(盐)氧化成六价，该方法操作过程较为复杂，反应条件要求严格，工艺复杂，成本高，并且易造成环境污染，不利于环保。化学干法是利用铁的化合物与硝酸钾或过氧化钾进行固相反应而生成，此反应需要在高温条件下进行，反应条件难以控制，产品不够均匀且生产率较低；电化学法是将金属铁或其氧化物直接进行阳极氧化转化成六价铁，此方法操作虽然简单，但对反应装置的要求较高，电极副反应使电流效率降低，无功电力耗损大。目前，国内对高铁酸盐制备技术的研究尚未真正成熟，需要进一步深入研究。

赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时所产生的残渣。一般情况下，每生产1吨氧化铝就会产生1.0～1.3吨的赤泥废渣。据统计，每年全世界铝工业产出的赤泥废渣约有6000万吨，我国以年处理600万吨铝土矿计算，每年将会产生380～400万吨的赤泥废渣。目前，世界各国大多数氧化铝厂都是将废渣赤泥堆积或倾入深海。赤泥的堆积存放不仅占用大量的土地和耕地、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱性物质不断向地下渗透，不仅赤泥中的碱性物质得不到回收、增加成本，并且对地下水源造成一定的污染。在土地资源日趋紧张、环境保护和可持续发展日趋重视的今天，赤泥废渣的综合治理已成为人们所关注的焦点之一。

目前，现有技术中涉及到赤泥的回收利用方面的文献有：1、景英仁，景英勤，杨奇：赤泥的基本性质及其工程特性，轻金属，2001(1)：20-23；2、姜平国，王鸿振：从赤泥中回收铁工艺的研究进展，四川有色金属，2005(6)：23-25；3、何善媛，刘敏：利用膜技术回收利用碱性废水研究进展，中国资源综合利用，2005(6)：13-16。研究高铁酸盐的制备技术及其应用方面的文献有：1、王利平，徐金妹等：高铁酸钾药剂处理废水的研究现状，工业水处理，2007(10)：9-13；2、裴慧霞，李福祥等：高铁酸钾稳定性研究进展，山西化工，2007(4)：21-23；3、张雪盈，杨长春等：高铁酸盐研究进展，合成化学，2006(2)：113-117；4、田宝珍，曲久辉：化学氧化法制备高铁酸钾循环生产可能性的试验，环境化学，1999，18(2)：173-177；5、宋华，王宝辉：绿色合成氧化剂高铁酸盐，化学通报，2003(4)：242-257；6、姜洪泉，王鹏等：化学氧化法制备高铁酸钾的清洁生产工艺，现代化工，2001，21(6)：31-34；7、贾汉东等，高铁酸盐溶液除臭效果的研究，环境污染与防治，2002，24(2)：82-84；8、冉春玲等，复合高铁酸盐脱除焦化废水中氨氮的研究，水处理技术，2002，28(6)：360-362；9、夏庆余，方熠，吴挡兰，陈震：绿色氧化剂高铁酸盐的制备与应用，化工进展.2005，24(3)：245-250；10、刘永春，谢家理：活性白土负载高铁酸钠的稳定化性能的研究，化学研究与应用.2004，16(6)：861-862；11、卢成慧，李俊，林敬东，符显珠，廖代伟：高铁酸钾的合成及其性能，化学研究与应用.2005，17(4)：495-497。研究高铁酸盐制备方法的专利文献有：1、专利申请号为200710042875.8，发明名称为高铁酸钾的制备方法；2、专利申请号为200510123115.0，发明名称为超声电化学耦合制高铁酸钠和高铁酸钾的工艺及方法及系统；3、专利申请号200510027780.X，发明名称为直接电化学制备高铁酸盐的方法；4、专利申请号为200610124990.5，发明名称为一种利用钢铁酸洗废液制备高铁酸钾的方法。