[發明專利]一種用硫酸法鈦白廢水制備高純度七水硫酸亞鐵的方法

在審

• 申請號: 201910758087.1
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110540246A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 伍佳
• 申請（專利權）人: 中國有色集團(廣西)平桂飛碟股份有限公司
• 主分類號: C01G49/14
• 分類號: C01G49/14;C04B22/14;C04B103/22
• 代理公司: 52114 貴陽睿騰知識產權代理有限公司
• 代理人: 周黎亞<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于廢水處理技術領域，特別涉及一種用硫酸法鈦白廢水制備高純度七水硫酸亞鐵的方法；包括以下步驟：制備低濃度高純度FeSO₄溶液、制備富鐵紅石膏、制備高濃度FeSO₄酸性溶液、制備高純度FeSO₄·7H₂O；通過對反應的過程及終點控制，制備出低濃度高純度FeSO₄溶液；通過濃廢酸溶解富鐵紅石膏，加鐵粉，調Ti³⁺，制備出高濃度FeSO₄酸性溶液；通過冷凍結晶，離心分離，洗滌，制備出高純度FeSO₄·7H₂O；經碳酸鈣石粉中和，生產出的含鈦白石膏，可供水泥廠做緩凝劑使用；本方法工藝流程簡單、處理效果穩定、設備投資少、無二次污染、處理成本低。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種用硫酸法鈦白廢水制備高純度七水硫酸亞鐵的方法。

背景技術

目前國內大部分鈦白粉廠采用硫酸法生產，其生產過程中會產生大量的七水硫酸亞鐵副產品，其七水硫酸亞鐵/鈦白粉的產量比高達 3.0～3.5t/t。其FeSO₄·7H₂O含量＜95％，TiOSO₄含量＝0.3～0.7％，并含Mn²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等雜質，由于雜質含量高從而造成七水硫酸亞鐵 /鈦白粉品質不高。

硫酸法鈦白副產品七水硫酸亞鐵，其冷凍前的原料是酸解后鈦液，其中TiOSO₄/FeSO₄的含量比高達35～40％，并含有較多Mn²⁺、 Mg²⁺、Al³⁺等雜質元素，故將其冷凍結晶成FeSO₄·7H₂O，其周邊吸附的雜質也比較多，故雖然經過離心分離，洗滌，最終得到的FeSO₄·7H₂O含量只有90～94％，TiOSO₄含量高達0.3～0.7％。

由于硫酸法鈦白副產品七水硫酸亞鐵的品質不高，導致其附加值相對較低、應用范圍窄，一般只能用作凈水劑、飼料添加劑、肥料、涂料等。然而，近年來以硫酸亞鐵為原料來生產電極材料，以及以硫酸亞鐵為基體合成鐵系高端材料，但對硫酸亞鐵純度要求高，應用范圍廣，具有較好的經濟效益和社會效益。

目前國內硫酸亞鐵原料主要來自硫酸法鈦白生產的FeSO₄·7H₂O 副產品，由于其品質不高，需提純后才實現高端應用，但相關行業內以硫酸法鈦白副產品七水硫酸亞鐵為原料的提純工藝相對較復雜，且生產成本高。

公開號為CN105293588B的中國發明專利公開了一種電池級七水硫酸亞鐵晶體的制備方法，是以鈦白粉生產副產物FeSO₄·7H₂O為原料，采用除雜-過濾-結晶-烘干的工序，利用硫酸亞鐵溶解度隨溫度變化的差別來制備高純度FeSO₄·7H₂O，其除雜工序是采用還原劑來將鈦白粉生產副產物硫酸亞鐵中的三價鐵還原成二價鐵，同時加入硫化亞鐵來除鈷、鎳、鋅、銅、鉛、鎘等重金屬離子，采用氟化物來除鈣鎂離子；采用真空烘干和包裝，控制烘干后得到高純度FeSO₄· 7H₂O。

公開號為CN107640790A的中國發明專利公開了鈦白副產物制備高純硫酸亞鐵晶體的方法，是先將低純度FeSO₄·7H₂O加水溶成硫酸亞鐵溶液，然后加入磷酸和絮凝劑，調節溶液pH至2.5～3.5，經水解反應，過濾得到濾液；再濾液中加入表面活性劑，調節溶液pH 至7～9，經反應，過濾得濾餅；最后將濾餅用硫酸溶解，加鐵粉，經蒸發濃縮、結晶、干燥，得高純度硫酸亞鐵晶體。