利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法

2023-10-11 15:33:09 1

專利名稱：：利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法
技術領域：
：本發明涉及到一種草酸亞鐵的生產方法，尤其涉及到一種利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法。
背景技術：
：草酸亞鐵分子式為FeCA*2H20，現有的草酸亞鐵生產方法為利用鈦白粉生產過程中產生的七水硫酸亞鐵顆粒製成溶液，在草酸溶液中直接加入氨或其它反應物，使其反應生成草酸氨溶液，然後再使草酸氨溶液和硫酸亞鐵反應，生產草酸亞鐵，其工藝的缺點是所得的草酸亞鐵粒子粒徑較大，一般超過Ds。>lSum.粒徑分布極不均勻，而且粒子中包裹有其它物質，因此含量較低，通常FeC204*2H20總含量98%—99%，一般為98%左右。此外現有的工業大生產過程中，會產生大量的酸洗廢液，必須中和處理後才能夠外排，造成人力物力的嚴重浪費，而且會帶來嚴重的環境汙染。基於上述原因，本發明人研製了本發明一種"利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法"。
發明內容本發明針對上述現有技術的不足所要解決的技術問題是提供一種更為精細的，成本更為低廉的，更為環保的草酸亞鐵生產方法，使得到的草酸亞鐵產品高純超細，而且粒子均勻。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是本發明草酸亞鐵的生產方法包括以下步驟(a)、在反應槽內加入鐵片或鐵屑，倒入酸洗廢液，將其加熱到95士5"C，得到亞鐵鹽溶液，控制其反應後的餘酸量《1%，PH^3.5;(b)、將亞鐵鹽溶液通過一組過濾器，充分過濾其金屬雜質和非金屬雜質，去除鐵屑，使其得到純淨的亞鐵鹽溶液；(c)、在反應釜內加入純淨的亞鐵鹽溶液，加入工業氨水並攪拌水溶液使其反應生成氫氧化亞鐵凝膠，並控制加入氨水後的PH值為《7，溫度為75±5°C;(d)、在溶解反應釜中，將草酸溶解製成草酸溶液，並加溫到85士5。C,然後將草酸溶液緩緩加入反應釜內的氫氧化亞鐵凝膠中，並攪拌，控制其PH值為《5，反應溫度為85土5。C;(e)、將在反應釜中溶液攪拌並保溫數小時後得到草酸亞鐵漿料；(f)、分離草酸亞鐵漿料中的草酸亞鐵和母液；(g)、將分離後的草酸亞鐵經過水洗，烘乾和粉碎後即可得到草酸亞鐵成P叩o所述的步驟(a)中所述亞鐵鹽溶液的生產方法是利用工業生產中的酸洗廢液充分反應，以降低餘酸，提高濃度，精密過濾精製而成，亞鐵鹽溶液包括硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和氯化亞鐵。所述的步驟(c)中的氨水為工業氨水。所述步驟(a)和(b)中的亞鐵鹽溶液製作方法是1)、將含有亞鐵離子的酸洗廢液加入廢鐵片或廢鐵屑並加熱到95土5。C反應消耗掉多餘的酸，控制餘酸量《1%，PH>3.5，得到亞鐵溶液；52)、將亞鐵溶液通過一組Y型過濾器或精密過濾器和磁過濾器，充分過濾其金屬雜質和非金屬雜質，去除鐵屑，得到純淨的亞鐵鹽溶液，取其澄清液作為生產草酸亞鐵的亞鐵鹽溶液。所述的步驟(a)中所述的亞鐵鹽溶液濃度為50—400mg/L。所述的步驟(d)中採用的草酸為任何形式的氧化草酸或合成草酸。所述的一組過濾器為Y型過濾器或精密過濾器和磁過濾器。相對於現有技術，本發明利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法有益效果是採用氧化及轉化兩步液相法使反應更充分，其反應率大大提高，得到的草酸亞鐵成品純度高，粒徑細小，而且均勻，檢測經本發明涉及的生產方法得到的產品含FeC2042H20為>99.5%，D5。《5um，，進一步地，廢酸洗液和廢鐵屑作為本發明所涉及生產方法的原料，利用工業廢棄物的循環利用，大大改善環境質量，並且降低了生產成本，實現了循環經濟及綠色經濟都得以發展的雙贏局面具體實施例方式下面將結合實施例對本技術方案提供的利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法作進一步說明。本發明是這樣實施的本發明涉及的草酸亞鐵的生產方法為氧化和轉化兩大步驟，具體包括精製亞鐵、氧化、中和、保溫、分離及後處理六個環節，其中，氧化環節為在反應釜內加入亞鐵鹽溶液，加入工業氨水並攪拌溶液，使其反應生產氫氧化亞鐵凝膠，反應式為Fe2++2NH3+H20=Fe(0H)2t+2NH4+，中和反應為向氫氧化亞鐵凝膠中緩緩加入草酸溶液並攪拌，其反應式為Fe(0H)2+H2C204=FeCA，2H20。將漿料泵入轉化反應釜中攪拌並保溫數小時，分離漿料中的草酸亞鐵和母液，將分離的草酸亞鐵經過水洗，乾燥粉碎後即得成品，上述方法得到的成品草酸亞鐵粒徑細小，純度遠高於其他方法。進一步地，本發明的草酸亞鐵的生產方法中步驟(a)中所述的亞鐵鹽溶液包括硫酸亞鐵，硝酸亞鐵，氧化亞鐵；步驟(c)中所述的氨為工業氨水。步驟(a)(b)中所述的亞鐵溶液的製作方法是①在反應槽中加入鐵片或鐵屑，倒入廢酸洗液，將其加熱到95士5。C，控制其反應的餘酸量《19&，PH^3.5.②將亞鐵鹽溶液通過一組Y型過濾器或精密過濾器和磁過濾器，充分過濾其金屬雜質和非金屬雜質，去除鐵屑，使其得到純淨的亞鐵鹽溶液。這使得工業生產的廢棄物料能夠被循環利用，同時保護了環境。進一步地，本發明的草酸亞鐵的生產方法中，步驟(a)中所述的亞鐵鹽溶液濃度為50—400mg/1，步驟(c)中控制加入工業氨水後的PH值為《7，溫度為75士5"，步驟(d)中所述的加熱溫度為85±5°C，釆用反應釜夾套間接加熱方式。實施例l，草酸亞鐵的生產方法(a)、首先在反應槽內加入鐵片或鐵屑，倒入酸洗廢液，將其加熱到93'C，得到亞鐵鹽溶液，控制其反應後的餘酸量=0.9%，PH=4;亞鐵鹽溶液包括硫酸亞鐵，硝酸亞鐵和氧化亞鐵；亞鐵鹽溶液濃度為180mg/l(b)、將亞鐵鹽溶液通過一組Y型過濾器，過濾其金屬雜質和非金屬雜質，去除鐵屑，使其得到純淨的亞鐵鹽溶液；(c)、在2000L帶攪拌的反應釜內加入純淨的亞鐵鹽溶液，加入工業氨水並攪拌水溶液使其反應生成氫氧化亞鐵凝膠，並控制加入氨水後的PH值=6.8，溫度為72°C;(d)、在溶解反應釜中，將氧化草酸溶解製成草酸溶液，並加溫到84°C，然後將草酸溶液緩緩加入反應釜內的氫氧化亞鐵凝膠中，並攪拌，控制其PH值為3.2，反應溫度為83°。；(e)、將由(d)步驟中攪拌而成的漿料泵入3000L帶保溫的轉化反應釜中溶液攪拌，並保溫82X:三小時後得到草酸亞鐵漿料；(f)、分離草酸亞鐵漿料中的草酸亞鐵和母液；(g)、將分離後的草酸亞鐵經過水洗，烘乾和粉碎後即可得到草酸亞鐵成叩o實施例2，草酸亞鐵的生產方法(a)、首先在反應槽內加入鐵片或鐵屑，倒入酸洗廢液，將其加熱到93匸，得到亞鐵鹽溶液，控制其反應後的餘酸量=0.8%，PH=5;亞鐵鹽溶液包括硫酸亞鐵，硝酸亞鐵和氧化亞鐵；亞鐵鹽溶液濃度為200mg/l(b)、將亞鐵鹽溶液通過一組精密過濾器和磁過濾器，過濾其金屬雜質和非金屬雜質，去除鐵屑，使其得到純淨的亞鐵鹽溶液；(c)、在2000L帶攪拌的反應釜內加入純淨的亞鐵鹽溶液，加入工業氨水並攪拌水溶液使其反應生成氫氧化亞鐵凝膠，並控制加入氨水後的PH值=6.9，溫度為78°C;(d)、在溶解反應釜中，將氧化草酸溶解製成草酸溶液，並加溫到88aC，然後將草酸溶液緩緩加入反應釜內的氫氧化亞鐵凝膠中，並攪拌，控制其PH值為3.3，反應溫Jt為88'C;(e)、將由(d)步驟中攪拌而成的漿料泵入3000L帶保溫的轉化反應釜中溶液攪拌，並保溫83'C四小時後得到草酸亞鐵漿料；(f)、分離草酸亞鐵漿料中的草酸亞鐵和母液；(g)、將分離後的草酸亞鐵經過水洗，烘乾和粉碎後即可得到草酸亞鐵成口叩o經檢測由本發明所涉及的生產方法得到的產品含FeCA*2H20>99.5%，粒徑D5。《5um，而且粒徑分布均勻，生產成本大大降低。在2000L帶攪拌的反應釜中，加入鐵離子濃度為以下表所示的亞鐵溶液，在攪拌的情況下加入工業氨水，控制Fe(OH)2凝膠的PH值，將溶解的草酸溶液加入到Fe(OH)2凝膠中攪拌並控制PH值，將草酸亞鐵漿料輸入到3000L保溫反應釜中攪拌並保溫，反應結束後將草酸亞鐵溶液從漿料中分離出來，經過水洗，乾燥，粉碎得到草酸亞鐵FeC2042H20成品。以下是從實施例1至實施例6的各項反應數值。tableseeoriginaldocumentpage9以上所述，僅是本發明利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制，凡是依據本發明的技術實質對以上的實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。權利要求1.一種利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，該方法包括以下步驟(a)、在反應槽內加入鐵片或鐵屑，倒入酸洗廢液，將其加熱到95±5℃，得到亞鐵鹽溶液，控制其反應後的餘酸量≤1％，PH≥3.5；(b)、將亞鐵鹽溶液通過一組過濾器，充分過濾其金屬雜質和非金屬雜質，去除鐵屑，使其得到純淨的亞鐵鹽溶液；(c)、在反應釜內加入純淨的亞鐵鹽溶液，加入工業氨水並攪拌水溶液使其反應生成氫氧化亞鐵凝膠，並控制加入氨水後的PH值為≤7，溫度為75±5℃；(d)、在溶解反應釜中，將草酸溶解製成草酸溶液，並加溫到85±5℃，然後將草酸溶液緩緩加入反應釜內的氫氧化亞鐵凝膠中，並攪拌，控制其PH值為≤5，反應溫度為85±5℃；(e)、將由(d)步驟中攪拌而成的漿料泵入轉化反應釜中溶液攪拌，並保溫數小時後得到草酸亞鐵漿料；(f)、分離草酸亞鐵漿料中的草酸亞鐵和母液；(g)、將分離後的草酸亞鐵經過水洗，烘乾和粉碎後即可得到草酸亞鐵成品。2.根據權利要求1所述的利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，其特徵在於所述的步驟(a)中所述亞鐵鹽溶液的生產方法是利用工業生產中的酸洗廢液充分反應，以降低餘酸，提高濃度，精密過濾精製而成，亞鐵鹽溶液包括硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和氯化亞鐵。3.權利要求1所述的利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，其特徵在於所述的步驟(c)中的氨水為工業氨水。4.根據權利要求1或2所述的利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，其特徵在於所述步驟(a)和(b)中的亞鐵鹽溶液製作方法是1)將含有亞鐵離子的酸洗廢液加入廢鐵片或廢鐵屑並加熱到95土5。C反應消耗掉多餘的酸，控制餘酸量《1%，PH》3.5，得到亞鐵溶液；2)將亞鐵溶液通過一組Y型過濾器或精密過濾器和磁過濾器，充分過濾其金屬雜質和非金屬雜質，去除鐵屑，得到純淨的亞鐵鹽溶液，取其澄清液作為生產草酸亞鐵的亞鐵鹽溶液。5.根據權利要求1或2所述的利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，其特徵在於所述的步驟(a)中所述的亞鐵鹽溶液濃度為50—400mg/L。6.根據權利要求1所述的利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，其特徵在於所述的步驟(d)中採用的草酸為任何形式的氧化草酸或合成草酸。7.根據權利要求1所述的利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，其特徵在於所述的一組過濾器為一組Y型過濾器或一組精密過濾器和磁過濾器。全文摘要本發明是一種利用酸洗廢液生產高純電池級草酸亞鐵的方法，包括以下步驟將酸洗廢液進行預處理，降低餘酸量，使其生成一定濃度的亞鐵鹽溶液，通過嚴密的過濾，磁選後將其輸入反應釜內，加入工業氨水並攪拌使其反應生成氫氧化亞鐵凝膠，將溶解的草酸溶液緩緩加入並攪拌，經轉化反應釜攪拌並保溫，反應後即可得到草酸亞鐵漿料，分離漿料中的草酸亞鐵母液，將分離後的草酸亞鐵經過水洗、乾燥和粉碎得到高純超細的草酸亞鐵產品。本發明的有益效果是充分利用了工業生產的酸洗廢液，並採用氧化和轉化兩步液相法使其反應更充分，反應率大大提高，得到的草酸亞鐵成品粒徑細小均勻，D50≤5um，草酸亞鐵含量≥99.5％，進一步地，利用酸洗廢液作為原料，利用工業廢料的循環利用和環境保護，變廢為寶，而且大大降低了生產成本。文檔編號C07C55/06GK101462942SQ20081024190公開日2009年6月24日申請日期2008年12月29日優先權日2008年12月29日發明者劉世琦申請人:劉世琦