[發明專利]硫酸亞鐵直接制備硫酸和氧化鐵的方法

無效

• 申請號: 201310045017.4
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103072953A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 容小邕;龍慶國
• 申請（專利權）人: 廣西藤縣雅照鈦白有限公司
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74;C01G49/06
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標代理有限責任公司 45106
• 代理人: 馮菁

技術領域

本發明涉及一種硫酸亞鐵直接制備硫酸和氧化鐵的方法，屬于廢棄物綜合利用領域。

背景技術

硫酸亞鐵通常是指含結晶水的七水硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O），藍綠色單斜結晶或顆粒，俗稱“綠礬”。無氣味。在干燥空氣中風化。在潮濕空氣中表面氧化成棕色的堿式硫酸鐵。在56.6℃成為四水合物，在65℃時成為一水合物。在300℃干燥時可以得到無水硫酸亞鐵（白色粉末）。

對于硫酸亞鐵的應用，目前主要用于制鐵鹽、氧化鐵顏料、媒染劑、凈水劑、防腐劑、消毒劑等；醫藥上作抗貧血藥、局部收斂劑及補血劑，可用于子宮肌瘤引起的慢性失血；分析試劑及制鐵氧體原料；作為飼料添加劑的鐵強化劑；農業上可用作農藥，能防治小麥黑穗病，蘋果和梨的疤痂病、果樹的腐爛病；食用級用作營養增補劑，如鐵質強化劑、果蔬發色劑。也可用作肥料，作為植物鐵元素的補充劑，防治植物應缺鐵而發生生理性病害，使植物葉色失綠。能除去樹干的青苔及地衣。是制造磁性氧化鐵、氧化鐵紅和鐵藍無機顏料、鐵催化劑及聚硫酸鐵的原料。此外還用作色譜分析試劑等。?

硫酸亞鐵的來源有以下幾個方面：1、硫酸法生產鈦白粉的工廠的副產品；2、鋼鐵廠酸洗車間的廢棄物（硫酸亞鐵廢水經濃縮得到），3.粉末冶金、碳刷等的銅包覆粉末的企業，一般用鐵粉來置換硫酸銅或氯化銅進行化學鍍，會產生大量的硫酸亞鐵廢液。另外?，在鋼鐵生產及深加工企業，也會產生大量的硫酸亞鐵酸洗廢液。

以鈦白粉廠為例，用硫酸法生產鈦白粉的過程也產生大量硫酸亞鐵，每生產1噸鈦白粉水解工序會產生8～10噸濃度為20%左右的含酸廢水，每生產1噸鈦白粉會產生2.5～4噸的七水合硫酸亞鐵。過去一般的鋼鐵廠、鈦白粉生產廠及酸洗工業，只是簡單將含酸廢水加入氫氧化鈉進行中和以后即排放，如此量大的硫酸亞鐵如果排放入江河，將會產生嚴重的環境污染。為了保護環境、充分利用廢副品中的鐵、硫元素，人們想出了很多關于鋼鐵廠和鈦白行業硫酸亞鐵的綜合利用的路子。如文獻[?硫酸亞鐵的綜合利用?盧芳儀等?化工環保?2000?20（2）]以工業廢棄物硫酸亞鐵為原料，加入碳酸氫銨和氯化鉀，通過一系列化學反應和過濾、蒸發、煅燒等步驟，可以制得硫酸鉀、氯化銨、氧化鐵和液態二氧化碳。該方法能夠處理鈦白行業副產的硫酸亞鐵，但需要添加大量化學試劑，并發生一系列化學反應及產品的分離提純過程，工藝比較繁瑣，設備投入多，能耗高，并且產生大量廢水廢氣，產生二次污染，環保投入大；文獻[鈦白生產副產硫酸亞鐵的綜合利用?劉海等?環境工程?2003?21（5）]以鈦白副產硫酸亞鐵為原料，以微生物為催化劑，在常溫常壓下用空氣為氧化劑氧化硫酸亞鐵，經水解、聚合反應生成聚合硫酸鐵，用于污水處理的絮凝劑。該方法確實提供了一種鈦白副產硫酸亞鐵綜合利用的一個途徑，但污水處理用到的聚合硫酸鐵絮凝劑量較少，無法從根本上處理大量的硫酸亞鐵；中國專利（一種采用七水硫酸亞鐵制備氧化鐵紅的工藝，申請號201210179429.2）采用七水硫酸亞鐵與硫磺為原料，通過七水硫酸亞鐵濃縮制備以水硫酸亞鐵、一水硫酸亞鐵的超細化處理、焙燒、粉塵分離、粉塵二次煅燒等工藝，制備氧化鐵紅產品，同時回收高濃度的二氧化硫爐氣，用于生產硫酸或亞硫酸亞產品。該方法能有效解決硫酸法鈦白副產七水硫酸亞鐵的難于消化問題，但工藝中需要把七水合硫酸亞鐵加入到四效蒸發器濃縮結晶、離心分離得到一水合硫酸亞鐵，再將一水合硫酸亞鐵晶體研磨至0.6—1微米，工藝步驟繁瑣，需要設備多，這些步驟耗費大量能源，顯然與節能減排的生產理念背道而馳；煅燒過程中加入大量硫磺，降低了煅燒設備的有效容積，一次處理硫酸亞鐵的量就變少，而且需要通入500℃高溫的空氣作為氧化劑參與反應，如此劇烈的氧化反應，對煅燒設備要求高，生產的安全性低，由于擔心煅燒過程的氧化還原反應不完全，需要進行二次煅燒，這種處理鈦白行業副產硫酸亞鐵的方法導致處理能耗太高，日處理量低，需要設備投入大，生產成本居高不下，并可能產生二次污染。

雖然目前國內對硫酸亞鐵的應用已經得到廣泛的研究，但是鈦白行業的硫酸亞鐵量很大，很多硫酸亞鐵的綜合利用成本高，工藝繁瑣，要全部進行利用還有很多難題待于研究。

發明內容

本發明的目的是針對現有硫酸亞鐵的綜合利用成本高，工藝繁瑣等缺點，提出了一種硫酸亞鐵的綜合方法及設備。通過本發明可以有效的利用硫酸亞鐵中的鐵、硫資源，產生一種硫酸法鈦白粉生產的循環經濟模式。

本發明是這樣實現的：