一种液体高铁酸盐的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种液体高铁酸盐的制备方法。
【背景技术】
[0002]钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液。因其严重的腐蚀性和危害性，已被列入《国家危险废物名录》。该类废液的直接排放不仅严重污染环境，而且造成极大的资源浪费。因此通过技术革新，利用酸洗废液，直接生产出市场所需的液体高铁酸盐水处理剂，既解决了公司的环境污染，又为社会节约了大量的资源，真正做到了以废治废，具有巨大的经济效益和社会效益。废酸液生产高铁酸盐水处理剂未能得到广泛运用的主要原因是存在以下缺点:
[0003]1、利用废铁肩和盐酸反应来补充总铁含量需要在锅炉蒸汽加热条件下进行，废铁肩和盐酸反应产生氢气，给生产带来危险性，并对环境造成污染。
[0004]2、二价铁氧化为三价铁过程中，①催化氧化法在生产过程中产生一氧化氮、二氧化氮废气，对人体造成严重危害。并且生产需要在负压条件加进行，在生产过程中操作工不熟练或大意，极易引起管道爆炸，造成重大后果。②一步氯化法不仅材料氯气的使用受到限制，在生产过程中不可避免的会产生氯气的泄漏，并大大增加了生产的危险性。
[0005]3、生产过程中加入的强碱为氢氧化钠，增加了生产成本。
[0006]4、最后氧化阶段采用的次氯酸钾、次氯酸钠或过氧化钠的使用成本高。
[0007]5、高价铁具有不稳定性，需要添加稳定剂才能使成品长期保存。
【发明内容】
[0008]本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种生产成本低廉、酸洗废液100%再生利用、生产过程简单安全、三废零排放、性能稳定的液体高铁酸盐制备方法。
[0009]本发明所解决的问题采用以下技术方案来实现:
[0010]一种液体高铁酸盐的制备方法，包括:①整体生产过程在常温下进行，已知钢铁酸洗废液成份为游离盐酸含量2-7%，总铁含量为8-14%，将酸洗废液投入反应釜中进行成份检测并搅拌，游离盐酸含量不用调节，用加入氯化亚铁的方法将酸洗废液总铁含量调到大于10%，溶解后得到(氯化亚铁、氯化铁、盐酸、水)溶液，化学式为FeC12+FeC13+HCL+H20 ;②缓慢加入氧化剂氯酸钠，反应时间15分钟，反应方程式为NaC103+6FeC12+6HCl = NaCl+6FeC13+3H20，因为盐酸是少量的，所以盐酸耗尽后发生下面的反应 NaC103+6FeC12+3H20 = 4FeC13+NaCl+2Fe(OH)3 I，得到(氯化铁、氯化钠、氢氧化铁、水)溶液。③再在溶液中缓慢加入乙炔气生产过程中排出的废渣氢氧化钙，化学式为Ca (OH) 2，反应时间15分钟，与液体中氯化铁反应，反应方程式为3Ca (OH) 2+2FeC13=3CaC12+2Fe(OH)3，得到(氯化钙、氢氧化铁、氯化钠、水)溶液，反应生成的氯化钙在溶液中充当稳定剂，对阳离子的高价铁起到稳定作用。④向溶液中依次缓慢加入乙炔气生产排放的废渣氢氧化钙和氯酸钠，使氢氧化铁在碱性介质氢氧化钙的作用下与氯酸钠发生氧化反应，反应时间30-60分钟，反应方程式为2NaC103+4Fe(0H)3+4Ca(0H)2 =Na2Fe04+3CaFe04+CaC12+10H20生成高铁酸钠、高铁酸钙和氯化钙溶液，停止搅拌，反应完成，得到含高铁酸钠、高铁酸钙、氯化钙的液体高铁酸盐。
[0011]本发明的有益效果为:
[0012]1、本发明用酸洗废液做原料，酸洗废液100%再生利用，真正做到变废为宝。
[0013]2、本发明用氯化亚铁做为总铁补充材料，使生产过程简单，无污染。
[0014]3、本发明用氯酸钠做为二价铁氧化剂，使生产过程简单，无污染。
[0015]4、本发明用乙炔气生产过程中排放的废渣与溶液反应生成的氯化钙做为稳定剂，废渣得到了利用，降低了生产成本。
[0016]5、本发明用乙炔气生产过程中排放的废渣做为反应剂代替氢氧化钠，废渣得到了利用，降低了生产成本。
[0017]6、本发明用乙炔气生产过程中排放的废渣做为强碱代替氢氧化钠，废渣得到了利用，降低了生产成本。
[0018]7、本发明用氯酸钠代替次氯酸盐、过氧化钠等做为氧化剂，氧化剂生产成本降低1/3。
[0019]8、本发明反应时间短(60-90分钟)，设备设入少(主设备只有反应釜)，生产成本低，生产工艺简单，生产过程环保，可实现规模化生产。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的生产流程图。
[0021 ] 图中:搅拌溶解-在耐腐蚀反应釜中搅拌溶解，氧化剂1-氯酸钠，反应稳定剂-乙炔排放废渣(氢氧化钠)，强碱-乙炔排放废渣(氢氧化钙)、氧化剂2-氯酸钠。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明做进一步描述:
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，本实施例包括酸洗废液、氯化亚铁、搅拌溶解、氧化剂I氯酸钠、氧化转化、反应稳定剂乙炔排放废渣(氢氧化钙)、反应转化、强碱乙炔排放废渣(氢氧化钙)、氧化剂2氯酸钠、氧化转化、产品液体高铁酸盐。
[0025]工作时，在耐腐蚀反应釜中加入酸洗废液1T，(检测其成份为盐酸4.5%，总铁含量为9.6% )、加入含量50%的固体氯化亚铁20kg，开始搅拌溶解(转速为300转/分钟)，溶解完成后缓慢加入氧化剂I氯酸钠20kg进行氧化转化，15分钟后缓慢加入反应稳定剂乙炔排放废渣(氢氧化钙)1kg进行反应转化，15分钟后依次缓慢加入强碱乙炔排放废渣(氢氧化钙)35kg和氧化剂2氯酸钠12kg进行氧化转化，30分钟后停止搅拌，生成含稳定剂的液体高铁酸盐产品。取出反应后液体再进行下一生产过程。
[0026]实施例2
[0027]如图1所示，本实施例包括酸洗废液、氯化亚铁、搅拌溶解、氧化剂I氯酸钠、氧化转化、反应稳定剂乙炔排放废渣(氢氧化钙)、反应转化、强碱乙炔排放废渣(氢氧化钙)、氧化剂2氯酸钠、氧化转化、产品液体高铁酸盐。
[0028]工作时，在耐腐蚀反应釜中加入酸洗废液1T，(检测其成份为盐酸5.35%，总铁含量为11.6% )、不用添加氯化亚铁，开始搅拌(转速为300转/分钟)，缓慢加入氧化剂I氯酸钠29kg进行氧化转化，15分钟后加入反应稳定剂乙炔排放废渣(氢氧化钙)15kg进行反应转化，15分钟加入强碱乙炔排放废渣(氢氧化钙)40kg和氧化剂2氯酸钠13kg进行氧化转化，50分钟后停止搅拌，生成含稳定剂的液体高铁酸盐产品。取出反应后液体再进行下一生产过程。
[0029]利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:整体反应在常温下进行，①根据盐酸酸洗废液中的铁含量，用氯化亚铁来调整总铁的含量，放入反应釜中搅拌均匀；②加入氧化剂I与液料进行氧化反应；③加入反应稳定剂与液料进行反应转化，反应副产出稳定剂；@向溶液中加入强碱和氧化剂2进行氧化反应，反应完毕即得高铁酸盐溶液。
2.根据权利要求1所述的一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:所述在常温条件下为在常温下反应，氧化反应溶液升温不会超过60°C，不用做升降温处理。
3.根据权利要求1所述的一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:所述用氯化亚铁来调整总铁的含量是用氯化亚铁将酸洗废液总铁含量调到大于10%。
4.根据权利要求1所述的一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:所述氧化剂I为氯酸钠，添加量为酸洗废液中总铁含量的0.2-0.3倍。
5.根据权利要求1所述的一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:所述稳定反应剂为乙炔气生产排放废渣(主要成份氢氧化钙)或氢氧化钙，添加量为酸洗废液中总铁含量的0.1-0.2倍。
6.根据权利要求1所述的一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:所述强碱为乙炔气生产排放废渣(主要成份氢氧化钙)或氢氧化钙，添加量为酸洗废液中总铁含量的0.2-0.4 倍。
7.根据权利要求1所述的一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:所述氯酸盐为氯酸钠，添加量为酸洗废液中总铁含量的0.12-0.16倍。
8.根据权利要求1所述的一种液体高铁酸盐的制备方法，其特征在于:所述高铁酸盐溶液为高铁酸钠、高铁酸钙和氯化钙混合溶液。
【专利摘要】本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种液体高铁酸盐的制备方法，包括以下步骤：整体反应在常温下进行，①根据盐酸酸洗废液中的铁含量，用氯化亚铁来调整总铁的含量，放入反应釜中搅拌均匀；②加入氧化剂1与液料进行氧化反应；③加入反应稳定剂与液料进行反应转化，反应副产出稳定剂；④向溶液中加入强碱和氧化剂2进行氧化反应，反应完毕即得高铁酸盐溶液。本发明的生产的液体高铁酸盐质量高，生产成本低，酸洗废液100％再生利用，操作安全，生产方便，设备投入低，生产时间短，达到三废零排放，能实现规模化生产。
【IPC分类】C02F103-16, C02F1-00
【公开号】CN104828885
【申请号】CN201510250048
【发明人】陈雷
【申请人】陈雷
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月18日