[發(fā)明專利]氯化亞鐵制備氧化鐵紅的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201019164038.1
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN101898800A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彥杰;蘭永輝;胡春林;許世愛;汪文輝;任玉森
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市東江環(huán)保股份有限公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;C01C1/02;C01F11/24;C02F9/04;C02F1/52;C02F1/74;C02F1/04
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務(wù)所 44209
• 代理人: 陳鴻蔭;郭文姬

技術(shù)領(lǐng)域?本發(fā)明涉及金屬氧化物的制備，特別是涉及用含鎳三氯化鐵蝕刻廢液經(jīng)還原、除鎳得到的氯化亞鐵制備金屬氧化物的方法。

背景技術(shù)?含鎳三氯化鐵蝕刻廢液是來源于電子行業(yè)中的一種工業(yè)危險廢物，主要成分是三氯化鐵、氯化鎳、氯化亞鐵和游離酸。該廢物的處理及回收利用途徑大多采用鐵粉還原三價鐵為亞鐵，再繼續(xù)利用鐵粉或硫化亞鐵去除絕大部分鎳雜質(zhì)；還原、除鎳之后得到氯化亞鐵溶液。該氯化亞鐵溶液的處理方法主要有以下兩種：一種是用氯氣氧化得到再生三氯化鐵溶液產(chǎn)品；另一種是蒸發(fā)結(jié)晶制取固體氯化亞鐵產(chǎn)品。

第一種處理方法即采用鐵粉還原——氯氣氧化工藝，從而再生三氯化鐵的這種方法存在以下不足：其一，氯氣氧化得到的再生三氯化鐵溶液產(chǎn)品中仍含有一定的雜質(zhì)鎳，且較原來的蝕刻廢液體積明顯增大。因為三氯化鐵溶液是低價值的液體產(chǎn)品，運輸成本高，遠(yuǎn)距離的市場拓展比較困難，因此難以取得良好的生產(chǎn)效益。其二，氯氣氧化這種再生工藝中需要使用氯氣，而氯氣是一種有毒氣體，它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和鹽酸，對上呼吸道黏膜造成有害的影響。由食道進入人體的氯氣會使人惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉。1L空氣中最多允許含氯氣0.001毫克，超過這個量就會引起人體中毒。因此，國家對于氯氣的生產(chǎn)、使用、貯存、運輸，以及使用氯氣產(chǎn)生的廢渣、廢液、廢氣的處理等環(huán)節(jié)均做出了嚴(yán)格的規(guī)定。

第二種處理方法即將還原、除鎳后的氯化亞鐵溶液蒸發(fā)結(jié)晶制取固體氯化亞鐵，雖然也可回收鐵和氯，但得到的產(chǎn)品純度不高，易氧化，生產(chǎn)能耗大，效益差。

發(fā)明內(nèi)容?本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種含鎳三氯化鐵蝕刻廢液經(jīng)還原、除鎳得到的氯化亞鐵制備氧化鐵紅的方法。氧化鐵紅(分子式為α-Fe₂O₃)為紅色固體粉末，它是目前產(chǎn)量和使用量除鈦白粉外最多的一種無機顏料，也是氧化鐵系列顏料(鐵紅、鐵黃、鐵黑等)中用量和產(chǎn)量最大的一種產(chǎn)品。它具有較好的耐光性、耐候性、遮蓋力以及較高的耐磨性和耐腐蝕性等，廣泛應(yīng)用于建筑材料、涂料、塑料、橡膠、陶瓷、玻璃和油墨等行業(yè)中。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

提出一種氯化亞鐵制備氧化鐵紅的方法，依次包括以下步驟，

①由含鎳三氯化鐵蝕刻廢液經(jīng)鐵粉還原、除鎳得到的氯化亞鐵溶液，在加熱、攪拌條件下加入堿液中和，得到氫氧化亞鐵和碳酸亞鐵的混合物沉淀；

②通入壓縮空氣氧化，得到三氧化二鐵水合物沉淀；

③過濾，將過濾所得的三氧化二鐵沉淀加入純凈水洗滌；

④將洗滌后的三氧化二鐵沉淀干燥，煅燒后得到氧化鐵紅產(chǎn)品。

所述步驟①的加堿中和工藝，所用的堿為氨水、碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或多種組合。

步驟①所述的加堿中和工藝段，所用的堿為氨水與碳酸氫銨混合溶液。這樣做的好處是：根據(jù)需要調(diào)節(jié)氧化鐵紅產(chǎn)品的粒度，并可以降低成本。

步驟①中加堿液中和沉淀的具體方法為：在30～50℃、攪拌的條件下向氯化亞鐵溶液中連續(xù)加入堿液，控制中和終點的pH值為6.5～7.5。

步驟②中通入壓縮空氣氧化的具體工藝條件為：在70～90℃、攪拌的條件下，將壓縮空氣通入步驟①得到的氫氧化亞鐵和碳酸亞鐵混合物沉淀中。氧化時間2～4小時，直至氧化體系顏色呈棕紅色。

在步驟③所述的純凈水洗滌次數(shù)為2～3次，最后一次洗滌水的pH值小于8，且定性檢測不出氯離子。

步驟③所述的過濾所得的濾液中加入石灰，蒸氨濃縮，回收氨水和氯化鈣。

步驟④中，煅燒的溫度為500～700℃，時間為1～2.5小時。

步驟④所述的三氧化二鐵干燥之后、煅燒之前進行粉碎處理。這樣做的好處是：避免煅燒時三氧化二鐵燒結(jié)、團聚。

同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的技術(shù)效果在于：利用本發(fā)明方法可以合理有效地實現(xiàn)含鎳三氯化鐵蝕刻廢液的處理及資源化回收利用，工藝簡單，成本低廉，且減少了工業(yè)廢棄物的產(chǎn)生；用還原、除鎳后得到的氯化亞鐵溶液制得的氧化鐵紅產(chǎn)品純度高，用途廣，市場容量大，易于貯存。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的工藝流程示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，氯化亞鐵溶液制備氧化鐵紅的方法，該方法依次包括以下步驟：