一種利用廢渣提取超細氧化鐵的方法
2023-04-24 11:14:51
專利名稱：一種利用廢渣提取超細氧化鐵的方法
一種利用廢渣提取超細氧化鐵的方法所屬技術領域-本發明涉及一種工業廢渣再利用的方法，特別是利用廢渣提取超細氧 化鐵的方法。
背景技術：
超細氧化鐵是現代工業的一種原料。鉻渣是一種有毒工業廢渣，人們對鉻 渣的治理重點都是在如何解毒上。大多數鉻渣治理方法可操作性差，成本過高、 經濟效益不明顯，而且一些方法的解毒存在著不能徹底的隱患。如專利號為CN1030200A的"將鉻渣代替石灰作為造渣溶劑的方法"，雖然在解毒方面利用高溫能夠徹底，但在實際操作中為冶煉工作帶來諸多不便，何況把有毒鉻渣轉運到冶煉廠從運輸路途到堆放場地都在嚴重汙染威脅之下；專利號為1040224A 的技術，只是把鉻渣當作一種可有可無的添加濟，如果一旦實施，鉻渣對從燒 結到冶煉一連串的汙染擴散將很難控制，其經濟效益很不合算；專利公開號為 CN1038771A的鉻渣除毒綜合利用法在磨製鉻渣溼漿、用稀鹽酸浸取過程中容易 產生二次汙染，存在一定的隱患。從解毒方面來看，上海交通大學專利公開號 為CN101053908A的鉻渣熱解毒方法是一個方向，但城市汙水處理廠的脫水汙泥 化學成分複雜作為解毒的添加劑不容易操作，而且鉻渣和脫水汙泥都屬於危險 廢渣，運輸、堆放、都有嚴格的要求，有一定的實際實施難度；由於鉻渣中同 時含有水溶性六價鉻和水不溶性六價鉻，使解毒有一定難度。
發明內容
本發明目的是提供一種利用廢渣提取超細氧化鐵的方法，可操作性強、解 毒徹底、產品經濟價值高、變廢為寶，解決背景技術中存在的上述問題本發明的技術方案是利用廢渣提取超細氧化鐵的方法分為三個工藝階段， 一是解毒工藝、二是 提取製作氧化鐵、三是製作納米級超細氧化鐵。本發明中所涉及的百分比單位都是重量百分比。解毒工藝採用旋轉窯焚燒解毒，先將鉻渣粉碎成80目以下的粉料，然後用煤和煤矸石粉作還原劑，鉻渣粉料作100%計，將鉻渣粉料中加入煤3-5%、 煤矸石粉5—10%;輸送至旋轉窯中焚燒，10—50分鐘，經多點取樣六價鉻轉化為三價鉻；此時的鉻渣已經從危險廢渣轉變為一般廢渣，實現了鉻渣解毒。提取氧化鐵將完成解毒的廢渣送至幹選線將鐵選出，作為制氧化鐵的原 料。再把選出的制氧化鐵原料生產氧化鐵紅。具體方法如下將制氧化鐵原料 研磨加工、分級，粒度300目以下。將經過加工的制氧化鐵原料送入攪拌罐，制氧化鐵原料作100%計，加入3--8%的硫酸或磷酸、10-20%的水、1一5%的硝 基苯，用蒸氣快速加熱到攝氏80-100度，並保持這一溫度到化學反應結束 (10---50)分鐘，硝基化合物被還原為胺(即硝基苯還原為胺苯)，然後用水蒸 汽蒸餾除去胺；通過振動臺清出未反應的鐵。製作超細氧化鐵將清出的未完全反應的鐵料送至制超細氧化鐵工序，用化學反應方法制超細氧化鐵。具體方法如下未反應的鐵作100%計，在反應罐中加入30-90%的硫酸水，與送到的未完全反應的鐵充分攪拌，加入蒸汽保持溫 度在80—IOO攝氏度10—30分鐘；使之生成FES04。 7H20 (溼體)加入20—50% 的水攪拌成溶液，加入10-20%的六偏磷酸鈉、5—10%烷基酚聚氧乙烯醚，再 加入10-15的NA2C03溶液(以上均為重量百分比)至PH值至3-7，並保持 20-40度的反應溫度，然後在以0.1MS^0.2MVH的流量加入氧氣進行反應；反 應停止後再升溫至50—60度，並又一次以0.12M3—0.18M3/H的流量通入氧氣,再次向溶液中加入10—20%的NA2C(V溶液,同時維持體系PH值在3—5.5範圍內， 反應8小時，反應結束後，將含納米氧化鐵浮液過濾,乾燥，粉碎後得到納米氧化 鐵黃顆粒。所說的硫酸水可以是工業上的制酸廢水，也可以用硫酸加水配置，硫酸水 中硫酸的含量是5—8%。本發明的有益效果是利用有毒廢渣"鉻渣"提取超細氧化鐵的方法，使 鉻渣這種有毒廢渣成為提取超細氧化鐵的原料，實現了變廢為寶，還可以同時 利用工業上的制酸廢水，保護環境。本發明與已有的技術相比，具有可操作性強、解毒徹底、產品經濟價值高、 具有明顯優勢；.本方法容易控制，所製得的納米氧化鐵黃顆粒度小，分布均勻。
具體實施例方式以下通過實施例對本發明作進一步說明。在實施例中，分為三個工藝階段， 一是解毒工藝、二是提取製作氧化鐵、 三是製作納米級超細氧化鐵。'解毒工藝由於鉻渣中同時含有水溶性六價袼和水不溶性六價鉻，造成解毒不容易徹底。本方法採用旋轉窯焚燒解毒；先將鉻渣粉碎成80目的粉料，然 後用煤和煤矸石粉作還原劑，鉻渣粉料作100%計，將鉻渣粉料中加入煤4%、 煤矸石粉8%;用皮帶輸送至旋轉窯中焚燒，40分鐘(視爐內料燒透程度調節時 間和爐內溫度)；焚燒時燃料可用市場上價格較低的高硫煤製成煤粉(這樣可以 降低成本也有利於六價鉻的解毒)，也可以用煤氣或天然氣。爐內鉻渣料燃燒40 分鐘後，經多點取樣六價鉻轉化為三價鉻。此時的鉻渣已經從危險廢渣轉變為 一般廢渣，實現了鉻渣解毒。提取氧化鐵將完成解毒的廢渣送至幹選線將鐵選出，用作制氧化鐵的原料。再把選出的制氧化鐵原料送至氧化鐵生產工序，用LAUX法生產氧化鐵紅。 具體方法如下將制氧化鐵原料用雙輥研磨機加工到所需的粒度，200目，用振 動篩分級，以獲得所需的粒度。將粒度不合格的原料返回雙輥研磨機再次加工； 將經過加工的制氧化鐵原料通過計量設備計量，將計量過的原料送入攪拌罐， 制氧化鐵原料作100%計，加入相當於制氧化鐵原料重量6%的硫酸或磷酸、15% 的水、3%硝基苯，用蒸氣快速加熱到攝氏90度，並保持這一溫度到化學反應結 束(40分鐘)，硝基化合物被還原為胺(即硝基苯還原為胺苯)，然後用水蒸汽 蒸餾除去胺。通過振動臺清出未反應的鐵。製作超細氧化鐵將清出的未完全反應的鐵料送至制超細氧化鐵工序，用化學反應方法制超細氧化鐵。具體方法如下未反應的鐵作100%計，在反應罐中加入70%的制酸廢水，與送到的未完全反應的鐵充分攪拌，加入蒸汽保持溫 度在90攝氏度20分鐘；使之生成FES04。 7H20 (溼體)加入40%的水攪拌成 溶液，加入15%的六偏磷酸鈉、8%垸基酚聚氧乙烯醚，再加入12%的NA2C03 溶液(以上均為重量百分比)至PH值至5，並保持30度的反應溫度，然後在 以0.2M3/H的流量加入氧氣進行反應；反應停止後再升溫至60度，並又一次以 0.18M3/H的流量通入氧氣,再次向溶液中加入10%的NA2C03溶液，同時維持體 系PH值在4範圍內，反應8小時，反應結束後，將含納米氧化鐵浮液過濾，幹 燥，粉碎後得到納米氧化鐵黃顆粒。
權利要求
1、一種利用廢渣提取超細氧化鐵的方法，其特徵在於分為三個工藝階段，本發明中所涉及的百分比單位都是重量百分比，三個工藝階段如下①解毒工藝採用旋轉窯焚燒解毒，先將鉻渣粉碎成80目以下的粉料，然後用煤和煤矸石粉作還原劑，鉻渣粉料作100％計，將鉻渣粉料中加入煤3--5％、煤矸石粉5--10％；輸送至旋轉窯中焚燒，10-50分鐘，經多點取樣六價鉻轉化為三價鉻；此時的鉻渣已經從危險廢渣轉變為一般廢渣，實現了鉻渣解毒；②提取氧化鐵將完成解毒的廢渣送至幹選線將鐵選出，作為制氧化鐵的原料。再把選出的制氧化鐵原料生產氧化鐵紅。具體方法如下將制氧化鐵原料研磨加工、分級，粒度300目以下。將經過加工的制氧化鐵原料送入攪拌罐，制氧化鐵原料作100％計，加入3--8％的硫酸或磷酸、10-20％的水、1-5％的硝基苯，用蒸氣快速加熱到攝氏80--100度，並保持這一溫度到化學反應結束(10---50)分鐘，硝基化合物被還原為胺(即硝基苯還原為胺苯)，然後用水蒸汽蒸餾除去胺，通過振動臺清出未反應的鐵；③製作超細氧化鐵將清出的未完全反應的鐵料送至制超細氧化鐵工序，用化學反應方法制超細氧化鐵，具體方法如下未反應的鐵作100％計，在反應罐中加入30--90％的硫酸水，與送到的未完全反應的鐵充分攪拌，加入蒸汽保持溫度在80--100攝氏度10--30分鐘；使之生成FESO4。7H2O(溼體)加入20--50％的水攪拌成溶液，加入10--20％的六偏磷酸鈉、5---10％烷基酚聚氧乙烯醚，再加入10--15的NA2CO3溶液(以上均為重量百分比)至PH值至3--7，並保持20--40度的反應溫度，然後在以0.1M3-0.2M3/H的流量加入氧氣進行反應；反應停止後再升溫至50--60度，並又一次以0.12M3---0.18M3/H的流量通入氧氣，再次向溶液中加入10--20％的NA2CO3溶液，同時維持體系PH值在3--5.5範圍內，反應8小時，反應結束後，將含納米氧化鐵浮液過濾，乾燥，粉碎後得到納米氧化鐵黃顆粒。
2、 根據權利要求1所述之利用廢渣提取超細氧化鐵的方法，其特徵在於所說的 硫酸水是工業上的制酸廢水，硫酸水中硫酸的含量是5—8%。
3、 根據權利要求1或2所述之利用廢渣提取超細氧化鐵的方法，其特徵在於所 說的硫酸水是是用硫酸加水配置，硫酸水中硫酸的含量是5—8%。
全文摘要
本發明涉及一種工業廢渣再利用的方法，特別是利用廢渣提取超細氧化鐵的方法。技術方案是利用廢渣提取超細氧化鐵的方法分為三個工藝階段，一是解毒工藝，採用旋轉窯焚燒解毒；二是提取製作氧化鐵，用LAUX法生產氧化鐵紅；三是製作納米級超細氧化鐵，用化學反應方法制超細氧化鐵。本發明的有益效果是利用有毒廢渣「鉻渣」提取超細氧化鐵的方法，使鉻渣這種有毒廢渣成為提取超細氧化鐵的原料，實現了變廢為寶，還可以同時利用工業上的制酸廢水，保護環境。本發明與已有的技術相比，具有可操作性強、解毒徹底、產品經濟價值高、具有明顯優勢；本方法容易控制，所製得的納米氧化鐵黃顆粒度小，分布均勻。
文檔編號C01G49/06GK101239742SQ20081008436
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月20日 優先權日2008年3月20日
發明者徐惠峰, 徐惠泉, 徐文清, 曦 陳 申請人:徐惠峰