从含铁烟尘直接合成制取三氯化铁的方法技术

一种以含铁粉尘制取三氯化铁的生产方法，本发明专利技术提供了以炼钢含铁烟尘为原料，与盐酸直接合成制取液体三氯化铁的新工艺，获得完全符合ＧＢ４４８３—８４国家标准的三氯化铁的合格产品。避免了传统方法即采用氯气氯化工艺所造成的污染环境和对人体危害，并综合回收，三废利用，节约大量的金属铁屑，工艺、设备简单、操作方便，产品成本下降５０％以上，经济效益高。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种以含铁粉尘为原料制取三氯化铁的生产方法，特别适合于以炼钢含铁烟尘为原料，与盐酸直接合成制取三氯化铁。属于化工冶金制取化合物的生产方法。目前，国内外生产三氯化铁的方法大致有如下几种：1.高温氯化法：即将铁屑在600℃高温下与氯气反应，生成三氯化铁蒸气，经过冷凝而得三氯化铁结晶体;2.盐酸氯化法：即将铁屑与盐酸作用，首先生成二氯化铁溶液，再用氯气氯化而制得液体三氯化铁;3.一步氯化法：即将氯气直接通入浸泡铁屑的水中，一步合成液体三氯化铁等。上述几种制取三氯化铁的生产方法，其原料均为金属铁屑，且均采用氯气氯化，而氯气对人体和周围环境都有严重的危害和污染，操作现场劳动条件恶劣、生产成本高。详见天津市化工研究院等编、化学工业出版社1981年12月出版的“无机盐工业手册”第423页。随着钢铁工业的发展，炼钢吹氧时所产生的大量含铁烟尘，不仅对大气造成严重污染，而且也浪费宝贵的资源，按照国家环境保护法规定，工业产生的“三废”必须净化回收。为综合利用含铁烟尘，本专利技术寻求一种以含铁烟尘为原料，与盐酸直接合成制取工业上急需的三氯化铁的新方法，从而避免了采用氯气氯化工艺所造成的环境污染-->和对人体的危害，变废为宝、化害为利，且可节约大量的金属铁屑，工艺、设备简单、操作方便，产品成本下降50%以上。本专利技术的生产方法是将配制好的3.5～5.0И的盐酸，置于一个带有搅拌器的反应器内，在搅拌条件下按固液比1∶5～8，向反应器内加入未经任何处理的含铁烟尘，加热升温至50～60℃时，按含铁烟尘重量的10～15%加入过氧化氢，将原料中部分二价铁氧化为三价铁，其化学反应方程式为：继续升温至沸腾，间隙搅拌、在100～110℃下保温反应1.5～2.5小时。其化学反应方程式为：取样分析，待反应物三氯化铁含量达到国家标准时，即反应物进行过滤，其滤液即为液体三氯化铁产品，残渣堆存处理。若为运输方便可将液体三氯化铁在低于100℃温度下（防止喷溅）浓缩至水分含量为1.0～1.5%的固体三氯化铁，冷却、包装。用本专利技术的生产方法制取的三氯化铁与氯气氯化法相比，不仅产品质量完全符合要求，而且可以综合回收利用炼钢含铁烟尘，节约大量金属铁屑，生产中不使用氯气，无环境污染问题，劳动条件也大大改善，工艺、设备简单，操作方便，产品成本低、经济效益高。本专利技术的一个实施例，其工艺流程如附图所示。-->所用原料是综合回收炼钢吹氧所产生的含铁烟尘，含氧化铁90%以上，其中含二价铁为2～3%，其生产方法的主要过程是：将配制好的浓度为4И的盐酸〔1〕1100立升，置于1500立升带有搅拌器的蒸气夹套加热的塘瓷反应罐〔4〕内，开动搅拌器，将未经过任何加工处理的220公斤含铁烟尘〔2〕加入反应罐〔4〕内，通蒸气加热升温，当温度升至50～60℃时，再向反应罐〔4〕内加入25立升过氧化氢〔3〕，继续加热升温至沸腾，间隙搅拌，保特温度在100～110℃下反应2小时。将浆状反应物〔5〕泵入过滤器〔6〕进行过滤，过滤残渣〔7〕堆存处理;得滤液〔8〕（即液体三氯化铁）600立升，取样分析，其分析结果见表所列。从表中看到，本专利技术产品三氯化铁（FeCl3）含量大于41%，其它指标也优于国家标准。为了包装、运输方便，可将液体三氯化铁〔8〕泵入浓缩罐〔9〕在低于100℃温度下加热浓缩至水分含量为1.0～1.5%的固体三氯化铁〔10〕，其三氯化铁（FeCl3）含量大于90%。-->液体三氯化铁指标名称国家标准本专利技术产品三氯化铁％≥41.042.30～44.44氯化亚铁％≤0.200.03～0.16水不溶物％≤0.40微游离酸％≤0.400.27～0.40砷％≤0.00250.00004铅％≤0.001微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以含铁粉尘为原料制取三氯化铁的方法，特别适合于以炼钢含铁烟尘为原料制取三氯化铁的新方法，其特征在于在１００～１１０℃温度、搅拌条件下，按一定的固液比，将原料加入盐酸中，嗣后加入适量的过氧化氢直接合成反应，反应物经过滤得液体三氯化铁，再经浓缩结晶得固体三氯化铁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种以含铁粉尘为原料制取三氯化铁的方法，特别适合于以炼钢含铁烟尘为原料制取三氯化铁的新方法，其特征在于在100～110℃温度、搅拌条件下，按一定的固液比，将原料加入盐酸中，嗣后加入适量的过氧化氢直接合成反应，反应物经过滤得液体三氯化铁，再经浓缩结晶得固...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱润梅，
申请(专利权)人：包头钢铁公司环境保护研究所，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]