一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法技术

一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法，属于废物资源化领域。其方法为：向含铁含锌的污泥中加入盐酸，搅拌，将含铁含锌的溶液在12℃～35℃加入碱性物质调节PH值为4‑7，同时通入氧化性气体，进行低温氧化，氧化时间为6‑7h。氧化亚铁完全氧化后过滤，得到氢氧化铁胶体，洗涤后得到高纯度的氢氧化铁。该方法是热镀锌厂含铁含锌的污泥回收铁的有效简易的工艺，其具有设备投资小，能耗小和制备的产品纯度高，环保无污染等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法
本专利技术属于废物资源化处理
，涉及一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法。
技术介绍
氢氧化铁，为棕色或红褐色粉末或深棕色絮状沉淀或胶体具有两性但其碱性强于酸性，新制得的氢氧化铁易溶于无机酸和有机酸，亦可溶于热浓碱。具有强氧化剂(如次氯酸钠)在碱性介质中，能将新制的氢氧化铁氧化成+Ⅵ氧化态的高铁酸钠Na2FeO4。加热时逐渐分解而成氧化铁和水。不溶于水、乙醚和乙醇，溶于酸，在酸中的溶解度随制成时间的长短而定，新制的易溶于酸，若放置时间长，则难溶解。氢氧化铁可用来制颜料、药物，也可用来做砷的解毒药等。同时热镀锌厂产生的含铁含锌的污泥是一种热镀锌厂车间酸洗水排出的污染性工业固体废渣，一般含铁量较大，由于各生产厂家工艺不同，通常含铁量在20％～50％之间，Zn:1％～7％。其中含污泥的主要污染物为氧化铁、氢氧化铁、氧化亚铁、氧化锌、氢氧化锌等，另外污泥在多数热镀锌厂采用堆放的形式，污泥在堆放的过程中除了占用大量的土地外，还由于这些污泥含水量比较高，其一些化学成分随水入渗土地，易造成土地的组成、结构与其物化性质的恶化，更为严重的是这种髙含锌废弃物产生的污水渗入地下易造成地下水污染，使其地下水形成重金属污染，同时也易造成资源的浪费。对于铁的提取，其大部分工艺是先制备成晶种，然后褪色，再二次氧化，且压滤，最后进行干燥。其中二次氧化在加热中进行，其温度最高达到85℃。其工艺操作比较复杂繁琐，其耗能大，对于含铁浓度低的污泥，产生不了太大的经济价值。本专利技术在于将得到的含铁含锌的溶液生产出高纯度的氢氧化铁，本专利技术的目的是用低成本生产高纯度的氢氧化铁，将污泥变废为宝，消除了污泥的二次污染，保护了生态环境。相对于上者，其特点是操作简单，工艺设备要求低，其成本低的同时还可以得到高纯度的氢氧化铁。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种含铁含锌的污泥回收提取铁制备氢氧化铁的方法，该方法为热镀锌厂含铁含锌的污泥提取铁制备氢氧化铁的方法。该方法通过溶解及过滤，低温氧化，过滤及分离，自然风干即可得到高纯的氢氧化铁，其具有操作简单，设备投资小，能耗低和制备的产品纯度高的优点。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法，包括以下步骤：步骤1，溶解及过滤向含铁含锌的污泥中加入盐酸，使含铁含锌的污泥充分溶解；在12℃～35℃条件下，向其内加入碱液，调节pH值为4-7，将污泥溶液均匀搅拌后，静置300min～500min后过滤得到含锌含铁溶液，含锌含铁溶液中含有氢氧化亚铁。所述盐酸的质量百分数浓度为7％～35％，按固液比，盐酸：含铁含锌的污泥为0.5～4：1。步骤2，低温氧化将氧化性气体通入步骤1得到的含锌含铁溶液中，使其部分的Fe2+被氧化成Fe3+，氧化时间为6-7h，溶液呈现黄褐色，则氧化充分完成。步骤3，过滤分离铁和锌将步骤2氧化后的含锌含铁溶液进行过滤，得到滤饼和含锌的溶液，所述滤饼为氢氧化铁胶体。步骤4，制备氢氧化铁将步骤3得到的滤饼洗涤后，得到高纯度的氢氧化铁。所述的含铁含锌的污泥为热镀锌生产过程中产生的，其中质量分数为：Fe:20％～50％，Zn:1％～7％，余量为水。其中含铁含锌的污泥中，Fe元素存在的形式为氧化铁、氢氧化铁、氧化亚铁，Ze元素存在的形式为氧化锌、氢氧化锌，其中，各个物质的混合比例为任意比。所述的碱液为氢氧化钠，其质量分数为20～30wt％。所述的氧化性气体为氧气或者空气。其中气压为0.4～0.6MPa。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术消除了污泥的二次污染，保护了生态环境，实现了废物再利用的资源循环利用效果。2)本专利技术符合我国节约减排的产业政策，投资小，设备要求低，提铁的效率高。3)本专利技术操作简单，其流程短。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。以下实施例采用的含铁含锌的污泥为热镀锌生产过程中产生的，其中质量分数为：Fe:20％～50％，Zn:1％～7％，余量为水。其中含铁含锌的污泥中，Fe元素存在的形式为氧化铁、氢氧化铁、氧化亚铁，Zn元素存在的形式为氧化锌、氢氧化锌，其中，各个物质的混合比例为任意比。实施例1取200g污泥放入2L烧杯中，向含铁含锌汚泥中加入盐酸的质量百分数浓度为7％的盐酸1500ml，使含铁含锌的污泥充分溶解，此时加入氢氧化钠调节PH值为4，静止澄清300min，过滤得到含铁含锌的溶液。对含氢氧化亚铁液中通入氧气，其中气压为0.5MPa。使其部分的Fe2+被氧化成Fe3+，氧化时间为6h，溶液呈现黄褐色，则氧化充分完成。将氧化的含锌含铁溶液进行过滤，得到为氢氧化铁胶体的滤饼和含锌的溶液。将滤饼进行洗涤后，进行风干，对其进行称重为117g。对其进行研磨即可得到高纯度的氢氧化铁。实施例2取200g污泥放入2L烧杯中，向含铁含锌汚泥中加入盐酸的质量百分数浓度为20％的盐酸1500ml，使含铁含锌的污泥充分溶解，此时加入氢氧化钠调节PH值为6，静止澄清400min，过滤得到含铁含锌的溶液。对含氢氧化亚铁液中通入氧气，其中气压为0.5MPa。使其部分的Fe2+被氧化成Fe3+，氧化时间为6h，溶液由浅绿色呈现出黄褐色，则氧化充分完成。将氧化的含锌含铁溶液进行过滤，得到为氢氧化铁胶体的滤饼和含锌的溶液。将滤饼进行洗涤后，进行风干，对其进行称重为125g。对其进行研磨即可得到高纯度的氢氧化铁。实施例3取200g污泥放入2L烧杯中，向含铁含锌汚泥中加入盐酸的质量百分数浓度为20％的盐酸2L，使含铁含锌的污泥充分溶解，此时加入氢氧化钠调节PH值为4，静止澄清500min，过滤得到含铁含锌的溶液。对含氢氧化亚铁液中通入空气，其中气压为0.6MPa。使其部分的Fe2+被氧化成Fe3+，溶液由浅绿色呈现出黄褐色，则氧化充分完成。将氧化的含锌含铁溶液进行过滤，得到为氢氧化铁胶体的滤饼和含锌的溶液。将滤饼进行洗涤后，进行风干，对其进行称重为125g。对其进行研磨即可得到高纯度的氢氧化铁。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法，其特征在于以下步骤：步骤1，溶解及过滤向含铁含锌的污泥中加入盐酸，使含铁含锌的污泥充分溶解；在12℃～35℃条件下，向其内加入碱液，调节pH值为4‑7，将污泥溶液均匀搅拌后，静置过滤后得到含锌含铁溶液，含锌含铁溶液中含有氢氧化亚铁；按固液比，盐酸：含铁含锌的污泥为0.5～4：1；步骤2，低温氧化将氧化性气体通入步骤1得到的含锌含铁溶液中，使其部分的Fe

【技术特征摘要】
1.一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法，其特征在于以下步骤：步骤1，溶解及过滤向含铁含锌的污泥中加入盐酸，使含铁含锌的污泥充分溶解；在12℃～35℃条件下，向其内加入碱液，调节pH值为4-7，将污泥溶液均匀搅拌后，静置过滤后得到含锌含铁溶液，含锌含铁溶液中含有氢氧化亚铁；按固液比，盐酸：含铁含锌的污泥为0.5～4：1；步骤2，低温氧化将氧化性气体通入步骤1得到的含锌含铁溶液中，使其部分的Fe2+被氧化成Fe3+，氧化时间为6-7h，溶液呈现黄褐色，则氧化充分完成；步骤3，过滤分离铁和锌将步骤2氧化后的含锌含铁溶液进行过滤，得到滤饼和含锌的溶液，所述滤饼为氢氧化铁胶体；步骤4，制备氢氧化铁将步骤3得到的滤饼洗涤后，得到的氢氧化铁。2.根据权利要求1所述的一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢氧化铁的方法，其特征在于，所述的含铁含锌的污泥为热镀锌生产过程中产生的，其中质量分数为：Fe:20％～50％，Zn:1％～7％，余量为水；其中含铁含锌的污泥中，Fe元素存在的形式为氧化铁、氢氧化铁、氧化亚铁，Ze元素存在的形式为氧化锌、氢氧化锌，其中，各个物质的混合比例为任意比。3.根据权利要求1或2所述的一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：高波，徐宁，胡成龙，王艺璇，邢鹏飞，娄太平，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21