专利名称：一种用焦化厂再生酸制取高纯度硫酸亚铁的方法
技术领域：
本发明涉及硫酸废液的综合利用，具体为一种用焦化厂再生酸制取高纯度硫酸亚铁的方法。
再生酸是轻苯在硫酸洗涤过程中产生的废酸液，其外观呈棕黑色，由于有大量酸焦油等聚合物以悬浮或乳化状态存在于再生酸中，溶液较为粘稠，一般含硫酸为45～72％，磺化物为1.5～5％(换算为碳，有时可达15％)，苯属烃含量为0.1％，灼烧后的残留物为0.10～0.25％，铁含量为0.02～0.05％，在20℃时的密度为1.35～1.61g/cm3。由于再生酸中含有有机物，又具有强烈的酸性，其净化与利用的难度较大。目前焦化厂再生酸的利用仅限于做为原料用于硫酸铵的生产中，但使用未经处理的再生酸为原料，会给硫酸铵的生产和操作带来一定的困难，如引起母液起泡、“粥化”和使硫酸铵颗粒度变小，颜色变黑等，同时也影响硫酸铵的产品质量。如将再生酸进行净化处理(《燃料与化工》第23卷，第6期，P312—316)可拓宽再生酸的应用范围，但处理费用高，难以实施推广，而且易对环境造成新的污染。因此，如何积极有效的利用再生酸，创造较高的经济效益和环境效益，是目前焦化行业急需解决的一个难题。
硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的化工原料，除用作分析试剂、照相制板、制铁氧体原料之外，还可做为净水剂被大量应用于工业污染水的处理上。以硫酸(包括硫酸废液)、铁屑为原料制取硫酸亚铁在现有技术中是一种比较成熟的方法，但到目前为止，尚未见到应用焦化厂再生酸制备高纯度硫酸亚铁的报道，其主要原因在于1、由于再生酸中溶有酸焦油等复杂的聚合物，如果再生酸不经净化处理直接用于制备硫酸亚铁，再生酸中的杂质(如酸焦油等)在反应容器内凝结污染严重，不易清除，在加热反应过程中，有机物杂质的聚合程度增大，溶液粘稠，不易控制反应状态，既影响过滤，又严重影响硫酸亚铁的纯度。2、如果对再生酸首先采取萃取等净化处理手段，必然会增加硫酸亚铁的生产成本，而且在净化处理过程中易引入其它试剂，也会对环境造成新的污染。
本发明的目的就是提供一种理想的用焦化厂再生酸制备高纯度硫酸亚铁的方法，该方法工艺简单，生产成本低廉，不会对环境造成污染，易于推广实施。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是首先向再生酸废液中通入水蒸汽进行再生酸的预处理，控制温度为105～120℃，加热0.5～2小时，静置12小时，过滤除去酸焦油等聚合物杂质；在再生酸溶液中按照硫酸、铁屑和水以1∶0.6～0.8∶1.4～2.0(重量比)的比例分别加入铁屑和水，通入水蒸汽加热，控制反应温度为84～105℃，当溶液PH值为1.5～3.0时，停止加热；过滤除去残余的铁屑、游离碳等杂质，为防止硫酸亚铁的氧化，提高浓缩结晶的速度，采用减压蒸发浓缩，并控制蒸发温度为65～95℃，当滤液密度为1.25～1.35g/cm3时，浓缩过程结束，将滤液置于常温下结晶；结晶过程完成以后，经离心分离出结晶(FeSO4·7H2O)，结晶在≤40℃的通风条件下干燥，最后得到的结晶含硫酸亚铁≥99.0％。
在上述方法中，再生酸经水蒸汽加热处理后分离出来的少量酸焦油等杂质可用在配煤炼焦；结晶与母液分离后，母液可回用或集中进行减压蒸发浓缩，以便进一步回收硫酸亚铁，不仅提高回收率还可减少对环境的污染。
本发明优点1、工艺简单，生产成本低，不会对环境造成新的污染，易于实施推广。
2、制备出的硫酸亚铁纯度高，为再生酸的利用开辟了一条可行途径，具有明显的经济效益和环境效益。
实施例1再生酸取自本钢焦化厂精苯车间，其中含硫酸70.5％(重量)，密度为1.60g/cm3。向再生酸溶液中通入水蒸汽，控制温度110℃左右，加热1小时，静置12小时，用滤布过滤。取过滤后的再生酸200毫升，分别加入铁屑140克、水350毫升，通入水蒸汽加热，控制反应温度为90℃，当溶液PH值为3.0时，停止加热，过滤，然后将滤液转移到电加热三口烧瓶中进行减压蒸发浓缩，控制溶液的温度为85℃，当溶液的密度为1.25g/cm3时，将溶液转移至结晶槽中，并在常温下结晶，结晶过程完成后，用高速离心机分离结晶与母液，再将结晶在室温下用风扇吹干表面水份，装瓶密封，最后得到的结晶其硫酸亚铁含量为99.8％(重量)，杂质含量(％，wt)水不溶物＜0.02；氯化物＜0.0002；磷酸盐＜0.0005；锰＜0.05；高铁＜0.004；铜＜0.0001；锌＜0.02；砷＜0.00005；氨水不沉淀物＜0.02。
权利要求
1.一种用焦化厂再生酸制取高纯度硫酸亚铁的方法，其特征在于将水蒸汽通入再生酸废液中，控制温度105～120℃，加热0.5～2小时，静置12小时，过滤；向再生酸中加入铁屑及水，通入水蒸汽加热，其中，再生酸中硫酸、铁屑及水的重量比为1∶0.6～0.8∶1.4～2.0，控制反应温度为84～105℃，至溶液PH值为1.5～3.0；过滤，滤液在65～95℃蒸发浓缩，直至溶液密度为1.25～1.35g/cm3，常温下结晶；结晶分离出以后，在≤40℃的通风条件下干燥。
2.根据权利要求1所述的用焦化厂再生酸制取高纯度硫酸亚铁的方法，其特征在于浓缩过程为在65～95℃温度下的减压蒸发浓缩。
全文摘要
本发明公开了一种用焦化厂再生酸制取高纯度硫酸亚铁的方法，再生酸是轻苯在硫酸洗涤过程中产生的废酸液，首先向再生酸废液中通入水蒸汽进行加热处理，过滤除去杂质，然后加入铁屑、水，并通入水蒸汽加热使其反应，经过过滤、浓缩、结晶、干燥等过程，最后得到纯度≥99.0％(重量)的硫酸亚铁(FeSO
文档编号C01G49/14GK1114292SQ9411036
公开日1996年1月3日 申请日期1994年6月30日 优先权日1994年6月30日
发明者李世栋, 王溪洋, 林克强, 邢杰, 王殿富 申请人:本溪钢铁公司