[发明专利]一种酸洗废液制备铁盐、羟基氧化铁的方法

说明书

本发明属于环保技术领域，提供一种酸洗废液制备铁盐、羟基氧化铁的方法，包括以下步骤：采用含酸洗废液为原料，与含单质铁物料进行置换反应，过滤得到高纯度的亚铁溶液；再将所述的亚铁溶液依次进行氧气氧化、过滤分离，获得铁盐产物及羟基氧化铁。本发明方法采用酸洗废液为原料制备铁盐、羟基氧化铁，不仅对危险废物得到资源化利用，而且达到以废治废、变废为宝的效果；本发明方法具有工艺简单、操作方便、成本费用低特点，容易实现工业化应用。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种酸洗废液制备铁盐、羟基氧化铁的方法。

背景技术

羟基氧化铁是一种重要的工业材料，在磁性材料、催化、颜料、陶瓷、橡胶、生物医疗、重金属脱除、污水处理等方面有广泛的用途，及其具有优越的应用前景。钢铁酸洗废液是在钢铁加工行业中，采用盐酸溶液清洗钢铁部件表面的氧化物所产生。酸洗废液的处理不当，不仅严重污染生态环境，而且造成了极大的资源浪费。

因此，开发一种利用酸洗废液生产铁盐、羟基氧化铁的工艺，具有重大的实用价值意义。本工艺不仅将酸洗废液危险废物得到了“减量化、资源化、无害化”的应用，还发展了以废治废、变废为宝的绿色循环经济。

现有技术中，羟基氧化铁的制备主要将Fe²⁺金属盐溶液和碱溶液混合，控制体系pH、温度，采用含氧的气体进行氧化，过滤、干燥可得到羟基氧化铁成品。上述方法虽能大批量、稳定地生产制备羟基氧化铁，但该方法采用碱溶液为原料调节溶液pH，引入盐分杂质、原料成本高；Fe²⁺沉淀的速度慢，耗时较长，反应效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种酸洗废液制备铁盐、羟基氧化铁的工艺方法，本发明采用含单质铁物料与酸性废液反应，得到高纯度亚铁溶液，在一定的条件下，进行氧气氧化，得到铁盐、羟基氧化铁。

本发明的技术方案为：

一种酸洗废液制备铁盐、羟基氧化铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.向酸洗废液中加入含单质铁物料，得到高纯度的亚铁溶液。

在本发明一个实施方案中，向酸洗废液中加入含单质铁物料，含单质铁物料与酸洗废液中盐酸反应，降低溶液酸度，产生氯化亚铁，提高物料中铁的质量分数；随着原料中酸度的降低，含单质铁物料还会与物料中铜离子、镍离子、三价铁离子、六价铬离子等金属离子发生氧化还原反应，杂质金属离子被还原形成单质，同时三价铬离子在pH≥3时，也会形成氢氧化铬（Ⅲ）沉淀，经过滤，即可分离得到高纯度的亚铁溶液。该步骤主要作用为降低原料的杂质，提高质量及纯度。

S2.将所得高纯度的亚铁溶液，进一步进行氧气氧化、过滤分离，即可分别得到铁盐产物及羟基氧化铁。

在本发明一个实施例中，酸洗废液经单质铁置换除杂后的亚铁溶液，置于反应釜中，设置搅拌速度为100-1000r/min，反应温度为70-100℃、反应压力为0.07-0.3MPa、催化剂硝酸的加入量为物料质量的0.0-0.03%、反应时间为1-6h，反应结束后，经过滤分离，均能获得铁盐及羟基氧化铁产品。

本发明中，向酸洗废液中加入含单质铁物料，得到高纯度的亚铁溶液。一方面，物料中单质铁可以置换除去酸洗废液中的杂质金属离子，同时降低溶液中酸度，提高原料液中铁含量，并使得物料中重金属水解发生沉淀及除去；提高物料中铁的质量分数，减少杂质，进一步提高产品纯度。

将所得高纯度的亚铁溶液，进一步进行氧气氧化、过滤分离，即可分别得到铁盐产物及羟基氧化铁。该反应过程，反应速度快；无需加入碱溶液，降低生产成本；该工艺具有工艺简单，操作方便，易于工业化生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）本发明方法采用酸洗废液为原料制备铁盐、羟基氧化铁，不仅对危险废物得到资源化利用，而且达到以废治废、变废为宝的效果；