聚合硫酸鐵合成方法——礦石溶解法

來源：http://www.dzkeyi.com/ 作者：Admin 日期:11-07-18 瀏覽:

    在硫酸的生產(chǎn)過程中,將粉碎硫鐵礦在高溫下用空氣氧化,生成二氧化硫和礦灰,礦灰中含有大量的三氧化二鐵(40%～80%) 、二氧化硅(10%～30%) 以及少量的鈣、鎂等硫酸鹽等。由于它含有大量的三價(jià)鐵離子,完全可以用在聚合硫酸鐵的生產(chǎn)。合成方法是將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%～45%的硫酸與三氧化二鐵(硫鐵礦礦灰, 粒徑0.01～0.05 mm,Fe2O3含量80%) 按照化學(xué)計(jì)量值的110%混合〔見反應(yīng)式(1) 〕,在105～110 ℃反應(yīng)至90%～100%的硫酸消耗掉。過濾除去剩余固體,濾液用水稀釋至含硫酸鐵40 %～45%。這種方法可以制備穩(wěn)定的聚合硫酸鐵溶液。
    Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
    具體做法是將10 kg 硫鐵礦礦灰、10kg水和15kg濃硫酸混合,形成含過量硫鐵礦礦灰、硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的懸浮液。在107℃反應(yīng)22h,然后經(jīng)過濾、稀釋就可以制得產(chǎn)品。此工藝因采用含三價(jià)鐵的礦石為原料,因此氧化過程處于次要位置,而礦石的溶解過程是關(guān)鍵因素, 氧化劑可以采用前面介紹的氧化劑〔2 ,4 ,6〕。優(yōu)質(zhì)鐵礦石含鐵量可以達(dá)到65%～70% ,某礦鐵礦石中四氧化三鐵及其他物質(zhì)的組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) : 總鐵64.8%; Fe2+20.11%; S0.1%; P< 0.15%; As<0.05%; Cu0.01%;SiO24%;H2O10%。
    如果采用四氧化三鐵為原料,可以將1000g含F(xiàn)e3+58%,Fe2+11%的礦石與質(zhì)量濃度為420g/L的硫酸混合,調(diào)整n(SO4)：n(Fe)比值為1.3～1.4 ,在90℃使氧化物溶解30min,98%～99%的氧化鐵可以溶解。然后將上述反應(yīng)液在氮氧化物的催化下,用空氣、氧氣或過氧化氫等氧化就可以制成聚合硫酸鐵。鐵礦石的溶解溫度要高于日本專利報(bào)道的范圍。采用硫鐵礦與濃硫酸反應(yīng)可以生產(chǎn)固體聚合硫酸鐵,但是由于礦粉中不溶物較多,造成固體產(chǎn)品中不溶物偏高。另外采用硫鐵礦催化氧化也可以生產(chǎn)聚合硫酸鐵,其工藝是首先利用硝酸氧化硫化亞鐵生成硫酸亞鐵,然后再利用氧氣和氮氧化物將硫酸亞鐵氧化成聚合硫酸鐵。國(guó)內(nèi)有采用氧化亞鐵硫桿菌( Thiobaccill us ferrooxidans) 、氧化硫桿菌( Thiobacill us thiooxidans) 氧化硫化亞鐵,形成聚合硫酸鐵稀溶液的研究報(bào)道,但是溶液的濃度比較低,很難進(jìn)行規(guī)�；a(chǎn)。

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