急求!“硫铁矿制硫酸生产工艺”要过程,公式,最好具体点.谢谢了

Question

急求!
“硫铁矿制硫酸生产工艺”
要过程,公式,最好具体点.
谢谢了

Answer 1

利用硫铁矿烧渣生产聚合硫酸铁的工艺与应用研究
用碰选后的硫铁矿烧渣为原料,经硫酸溶解、氧化、水解、聚合,得产品聚合硫酸 通过正交
实验得出最佳工艺参数.产品已实现工业化生产,并用于工业用水的净化,效果良好.
关键词 垡_互渣鍪全堕煞盐生产水处理 b ,小 I』
1 前富
聚合硫酸铁(PFS)是一种高效无机铁系
絮凝剂,其分子式为[F (OH) (SChh- ] .
自70年代问世以来,已广泛用于生活甩水、
工业甩水的净化以及工业废水、城市污水、污
泥处理等方面 该产品具有无毒、絮凝能力
强、絮凝oH值范围宽、投药量少及成本低等
特点.? 我们通过实验室研究,利用武汉硫
酸厂的硫铁矿烧渣．摸索出了一套生产聚合
硫酸 的新工艺.该工艺的特点是：
a． 原料来源广泛,价格低廉；
b． 生产工艺简单可靠,操作方便,生产
周期短；
c． 能耗极低,整个过程中不需要外界
供热,从而降低生产成本；
d． 产品质量好,经检测分析产品质量
指标完全达到化工部标准HG2153-91的要
求.
2 PFS的生产工艺
2．1 PFS的制备原理
武汉硫酸厂的硫铁矿烧渣经磁选后,全
铁含量高达60％左右,其组分见表1.
表1 磁选后烧渣的化学组成
用H2SO,溶解磁选后的硫铁矿烧渣,得
到害Fe2(SO,)3和：FeSO4的溶液,在氧化剂
的作用下将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3．然后
进行水解、聚合等反应,生成粘稠状红褐色的
透明液体一聚合硫酸铁.其化学反应方程
式为：
04+4H28(h
~ Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
Fe203+3H2SO4一F电(Sq )3+3H2O
FeS 堕 Fe2( )3
Fe2(SO4)3+nH20
~ Fe2(OH) (SO4),一n／2+(n／2)H2SO4
m[Fe2(OH) (s04) ,2]
— — [F~2(OH) (SOD 2]
2．2 PFS的生产工艺流程
PFS的生产工艺流程如图1所示.
硫酸术 氧化剂 术
怪l 洗强水 l 一
2．2．1 酸溶
按要求配比将一定量的硫铁矿烧渣、水、
硫酸加入菖崾应釜中,同时进行搅拌.硫酸
硫酸_工业1996年第2期
的加入速度视反应的激烈程度而调整,以防
止料液溢出或喷发 控制反应温度100～
120℃ ,反应时间约1～1 5 h,酸溶过程即可
完成.
2．2．2 氧化、聚合
酸溶反应完成后,适当补加少量水稀释
料液．控制总铁浓度在一定范围内.待物料
温度降至60'(2左右时,加入氧化剂使亚铁离
子氧化,同时进行聚合反应.通过控制氧化
剂的加入量和加入速度使整个氧化、聚合过
程的反应温度始终控制在60℃ 左右,时间约
1h.当料液密度、全铁和亚铁含量及pH值
均达到标准时即停止搅拌.
2．2．3 过滤
将料液过滤、分离得粘稠状红褐色的透
明液体— — 聚合硫酸铁.产品送入成品槽,
用水洗涤滤渣,洗涤水返回反应釜回收使用.
2．3 最佳工艺参数的探讨
在大量实验的基础上,我们发现影响聚
铁产品质量的主要因素有：硫酸与硫铁矿烧
渣的比例：氧化、聚合反应的温度及时间.
控制好硫酸与烧渣的比倒,关键在于保
证聚铁的盐基度(聚合硫酸铁中OH一与1／3
Fd’之间的质量比),其比值是通过调节
H2SO,的加入量来控制的.如加入的量过
少,则体系的酸度太低,使部分Fd 水解,析
出Fe(OH) 沉淀,溶液变混浊；如加入的量
过多,则聚合不好,产品的盐基度达不到要
求.且净水效果不好.
氧化、聚合时的温度若太低,则砭应速度
很慢,使生产周期延长；若温度太高,则Fe”
水解,同样会析出Fe(OH),沉淀.我们在实
验室进行的正交实验结果表明,最佳工艺参
数为：
硫酸：硫铁矿烧渣(干)=1．卜,1．2
氧化、聚合反应温度 60～65℃
氧化、聚合反应时间 约l h
2．4 产品质量
由该工艺制得的PFS产品质量完全符
合化工部标准HG2153-91.具体见表2.
表2 产品的主要性能指标
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3 应用
3．1 工业生产概况
在小试的基础上．我们在武汉硫酸厂进
行了工业试生产,结果表明,本工艺技术成熟
可靠,所得聚铁产品质量基本上与小试结果
一致.
3．1．1 主要生产设备
搪瓷反应釜(1．5m ) 一台
不锈钢离心机 一台
聚四氟泵 一台
3．1．2 生产成本
聚铁产品的生产成本见表3.
表3 每吨产品成本核算
3．1．3 预期经济效益分析
该装置设计生产能力为1 000 t／a,按每
吨聚铁售价650～700元计,年产值可达65
～ 70万元,预期利税可达25万元左右.
3．2 用PFS净化工业用水
武汉硫酸厂工业用水原用聚合氯化铝