从硫铁矿矿渣中制备聚合硫酸铁
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硫铁矿制硫酸简介硫铁矿(FeS2),也称黄铁矿,是一种重要的硫化物矿石,含有高浓度的铁和硫。
硫铁矿经过一系列的冶炼和化学反应过程,可以制备出硫酸(H2SO4)。
硫酸是一种重要的工业化学品,广泛应用于农业、石油化工、药品制造、金属提取等领域。
本文将介绍硫铁矿制硫酸的工艺流程和关键步骤。
工艺流程硫铁矿制硫酸的工艺流程主要包括以下几个步骤:1.矿石选矿:硫铁矿矿石需要经过选矿,去除杂质和不含价值的矿石。
选矿的方法可以根据矿石的特性选择,常见的方法有重选、浮选、磁选等。
2.矿石破碎:经过选矿后的硫铁矿矿石需要进行破碎,使其粒度适合后续处理。
破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机等。
3.矿石烧结:将破碎后的硫铁矿矿石进行烧结,使其在高温下发生固相反应,转化为硫化铁(FeS)。
4.硫化铁煅烧:将硫化铁粉末进行煅烧,使其氧化成为二氧化硫(SO2)。
5.气体净化:经过硫化铁煅烧生成的SO2需要进行净化处理,去除其中的杂质,以保证后续步骤的顺利进行。
常用的净化方法有洗涤、吸附等。
6.SO2与O2反应:经过净化处理的SO2与空气中的O2发生反应,生成硫三氧化硫(SO3)。
7.SO3吸收:SO3与水发生反应,生成硫酸,并进行吸收。
这一过程中需要注意控制反应条件和保持适当的温度。
8.硫酸浓缩:通过蒸发过程,将制得的硫酸进行浓缩,以提高其浓度和纯度。
9.硫酸稀释:根据需求,将浓缩后的硫酸进行稀释,以得到所需浓度的硫酸。
关键步骤硫铁矿制硫酸过程中的关键步骤主要有矿石选矿、烧结、煅烧、气体净化和硫酸浓缩等。
在矿石选矿过程中,需要根据矿石的特性选择合适的选矿方法和设备,以提高选矿的效果和矿石的纯度。
在矿石烧结阶段,需要控制烧结温度和保持适当的气氛,以保证硫铁矿在高温下发生固相反应,并转化为硫化铁。
在硫化铁煅烧过程中,需要控制煅烧温度和时间,使硫化铁充分氧化成为二氧化硫。
气体净化过程中,需要采用适当的净化方法,去除硫化铁煅烧产生的SO2中的杂质,使其满足后续反应的要求。
聚合硫酸铁生产工艺聚合硫酸铁是一种重要的化学药剂,广泛应用于工业生产和环境治理中。
它具有很高的氧化性和絮凝性能,可以用于净化污水、处理废气、除臭和去色等。
聚合硫酸铁的生产工艺通常包括硅酸盐熔炼工艺和湿法钢渣浸出工艺。
其中,硅酸盐熔炼工艺是常用的硫酸铁生产工艺。
硅酸盐熔炼工艺的主要步骤如下:1. 矿石选矿:选用合适的硅酸盐矿石,如铁矾石、铁黄土等作为原料。
首先进行矿石的粉碎和筛分,以确保矿石颗粒的合适大小。
2. 熔炼反应:将经过选矿的矿石与适量的硫酸铜、硫酸和水混合,形成熔融的矿渣。
在高温下,硅酸盐矿石中的铁、硅和硫酸铜发生反应,生成聚合硫酸铁和其他副产物。
反应方程式如下:6Fe2O3 + CuSO4 + 12H2SO4 = 2Fe4(SO4)3 + Cu2O + 12H2O + 2H2SiO33. 分离和提取:熔融的矿渣中包含聚合硫酸铁、铜氧化物和硅酸盐等物质。
通过物理和化学的分离方法,将这些物质从矿渣中分离出来。
4. 结晶和干燥:将聚合硫酸铁溶液冷却并结晶,得到结晶的硫酸铁固体。
随后,将固体经过干燥处理,去除过剩的水分,得到符合要求的聚合硫酸铁产品。
硅酸盐熔炼工艺是一种比较成熟的生产工艺,具有生产效率高、投资成本低的优点。
然而,这种工艺也存在一些问题,如环境污染和资源浪费等。
矿石选矿、矿渣处理以及其它工艺中产生的尾矿和废水都需要进行处理,以减少对环境的影响。
除了硅酸盐熔炼工艺,湿法钢渣浸出工艺也是一种常见的聚合硫酸铁生产工艺。
这种工艺利用钢渣中的铁和硫酸铜反应生成聚合硫酸铁,同时还可以回收利用钢渣资源。
湿法钢渣浸出工艺需要的设备和工序相对复杂,但具有较好的资源利用效果。
综上所述,聚合硫酸铁的生产工艺包括硅酸盐熔炼工艺和湿法钢渣浸出工艺等。
这些工艺能够高效地生产出聚合硫酸铁产品,满足工业生产和环境治理的需要。
然而,在生产过程中需要关注环境保护和资源合理利用的问题,采取相应的措施降低对环境的影响。
硫铁矿制硫酸简介硫铁矿是一种常见的矿石,主要由硫化铁(FeS2)组成,并含有一定比例的其他硫化物、金属硫化物和杂质。
硫铁矿是一种重要的资源,可以用于制取金属铁以及生产硫酸等化学品。
其中,硫铁矿制硫酸是硫铁矿的一项重要工艺,本文将详细介绍硫铁矿制硫酸的过程和应用。
硫铁矿制硫酸的过程硫铁矿制硫酸的过程主要分为以下几个步骤:1.破碎:将硫铁矿进行破碎,使其粒度适合后续的冶炼过程。
通常采用破碎机进行破碎,得到均匀细小的矿石。
2.焙烧:将破碎后的硫铁矿进行焙烧处理。
焙烧的目的是将硫铁矿中的硫化铁转化为亚硫酸铁(FeSO3)。
焙烧温度通常在600℃左右,通过控制焙烧时间和温度,可以使硫化铁得到充分转化。
3.浸出:将焙烧后的硫铁矿进行浸出处理,使亚硫酸铁与水反应生成亚硫酸溶液。
浸出的条件包括浸出剂的选择、浸出温度和时间等。
一般常用的浸出剂是稀硫酸或稀硫酸盐溶液,浸出温度一般在90℃左右。
4.氧化:通过将亚硫酸铁溶液进行氧化反应,将亚硫酸铁转化为硫酸。
常用的氧化剂包括空气、过氧化氢等。
氧化的反应条件包括氧化剂的浓度、反应温度和时间等。
5.结晶:将氧化后的溶液进行冷却结晶,使硫酸结晶析出。
通过控制结晶条件,可以得到不同纯度和颗粒度的硫酸产品。
硫铁矿制硫酸的应用硫铁矿制硫酸是一项重要的工艺,广泛应用于以下领域:1.化肥生产:硫铁矿制硫酸是合成氨、尿素等氮肥、磷酸二铵、磷酸三铵等磷肥和多元复合肥的重要原料之一。
硫酸在化肥生产中起着促进作用,可以提高肥料的营养效果和土壤的肥力。
2.冶金工业:硫铁矿制硫酸是冶金工业中的重要原料之一。
硫铁矿矿石除了可以提取铁作为原料外,还可以用于冶炼锌、铅、镍等金属。
硫酸在冶金工业中作为萃取剂、沉淀剂和清洗剂等,发挥着重要的作用。
3.化学工业:硫铁矿制硫酸广泛应用于化学工业中的多个领域,例如有机合成、电镀、催化剂、颜料和染料等。
硫酸作为一种常见的强酸,在化学反应中具有很强的腐蚀性和催化性能,可以促进许多重要化学反应的进行。
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第 29 卷第 9 期 2009 年 9 月 工业水处理 Industrial Water Treatment Vol.29 No.9 Sep.,2009 专论与综述 聚合硫酸铁制备技术的研究与进展 潘碌亭,吴锦峰 (同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092) [摘要] 聚合硫酸铁是一种新型的无机高分子絮凝剂,具有很强的除浊、脱色、去除有机污染物及重金属的能力, 近年来在水处理中得到了广泛的应用。
介绍了聚合硫酸铁絮凝剂的制备方法,按不同的生产原料归纳了聚合硫酸铁 的制备技术,分析了各种制备技术的特点,对各种制备方法进行比较,得出比较理想的制备方法,同时提出了改性聚 合硫酸铁的制备方法,并对聚合硫酸铁研究的发展前景与研究重点进行了展望。
[关键词] 聚合硫酸铁; 絮凝剂; 水处理技术 [中图分类号] TQ314.253 [文献标识码] A [文章编号] 1005-829X (2009 )09-0001-05 Research and progress of the preparation technologies of polyferric sulphate Pan Luting , Wu Jinfeng (National Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse , Tongji University , Shanghai 200092, China) Abstract : Polyferric sulphate (PFS), as a new kind of highly efficient inorganic polymer flocculants , has strong capacities of turbidity removal , decolorization , and the removal of organic pollutants and heavy metal. In recent years it has been widely applied to water treatment. The preparation of PFS is introduced , the preparation technology of PFS made from different raw materials are summarized , their characteristics are analyzed and compared , the optimum preparation method of PFS is given. And , at the same time , the development foreground and research emphasis of modified PFS are looked ahead. Key words : polyferric sulphate ; flocculant ; water treatment technology 絮凝净化法具有适应范围广、工艺简单、处理成 本低等特点,目前广泛应用于饮用水、生活污水和工 业废水的处理中。
聚合硫酸铁的制备及性能测定一、实验目的学习聚合硫酸铁的制备及净化水的知识学习和了解絮凝沉降法处理工业废水的有关知识掌握含锌废水浮选处理技术巩固分光光度法和原子吸收法测定方法二、实验原理聚合硫酸铁是一种铁系无机高分子混凝剂,与硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铝以及碱式氯化铝等相比,具有无毒、适用pH范围广、矾花大、沉降快等优点,对COD、色度以及重金属离子等都有较好的去除效果,因此,被广泛地应用于给排水工业和废水处理等行业。
生产聚合硫酸铁的原料来源很多,如硫酸亚铁、钢铁酸洗废液、铁泥和铁矿石等,其中以硫酸亚铁为原料的生产工艺简单,条件温和,成品杂质少,品质高。
本实验以钛白粉厂的副产品硫酸亚铁为原料,在常温常压下采用双氧水直接氧化法合成聚合硫酸铁。
按照氧化方式的不同,聚合硫酸铁的生产方法可分为直接氧化法和催化氧化法两大类。
直接氧化法是直接通过强氧化剂(如NaClO、KClO3、H2O2等)将亚铁离子氧化为铁离子,经水解和聚合获得聚合硫酸铁;催化氧化法是在催化剂(如NaNO2、HNO3等)的作用下,利用空气或氧气将亚铁离子氧化为铁离子,经水解和聚合获得聚合硫酸铁。
催化氧化法一般以空气为氧化剂,生产成本相对较低,在实际生产中应用较广,但需在较高的温度(80℃)和反应压力(0.3MPa)下进行,反应时间较长(NaNO2法为17h,HNO3法为5h),需要安装废气净化装置,以脱去反应过程中产生的大量氮氧化物气体,工艺流程复杂,对设备要求较高,投资较大。
二价铁被双氧水氧化形成三价铁离子。
在一定pH下,铁离子水解生成聚合硫酸铁,当稀释时进一步发生水解,形成Fe(OH)3胶体,通过沉淀、吸附、絮凝等作用,使水相中的悬浮物、染料、Zn2+被转入固相。
固相的物质可通过过滤或上浮法除去。
再通过浮上法,将氢氧化铁胶体浮上,使水中锌除去。
三、仪器和试剂1.仪器空压机、浮选器、酸度计、分光光度计,搅拌器、原子吸收分光光度计。
2试剂硫酸亚铁,硫酸,双氧水、亚甲蓝。
硫铁矿制备硫酸的反应原理以硫铁矿制备硫酸的反应原理为标题,本文将介绍硫铁矿制备硫酸的反应原理及其过程。
硫酸是一种广泛应用于化工、冶金、制药等行业的重要化学品。
硫铁矿是一种常见的硫化物矿石,其中含有较高比例的硫元素。
利用硫铁矿制备硫酸的过程主要包括矿石的破碎、浸出、氧化等步骤。
硫铁矿需要进行破碎。
由于硫铁矿通常呈块状或粉末状,需要通过破碎设备将其破碎成适当的颗粒大小。
较小的颗粒有利于后续的浸出和氧化反应。
接下来,进行硫铁矿的浸出。
浸出是将硫铁矿暴露在适当的浸出剂中,使其中的硫元素溶解出来的过程。
常用的浸出剂包括水、酸等。
在实际操作中,通常会选择浸出剂的浓度、温度和浸出时间等条件,以提高硫元素的溶解度和浸出效率。
硫铁矿中的硫元素主要以硫化物的形式存在,如FeS2。
在浸出的过程中,硫化物会与浸出剂中的氧气发生反应,生成硫酸根离子。
这个反应可以用下述化学方程式表示:FeS2 + 7O2 + 2H2O → FeSO4 + H2SO4其中,FeS2表示硫铁矿,O2表示氧气,H2O表示水,FeSO4表示硫酸铁,H2SO4表示硫酸。
这个反应是一个氧化反应,硫化物中的硫元素被氧化成了硫酸根离子,同时还生成了硫酸铁。
硫酸根离子溶解在浸出液中,而硫酸铁则可以通过一系列的分离和纯化步骤得到。
需要注意的是,在实际操作中,为了提高反应速率和浸出效果,通常会加入一些助剂,如氧化剂或酸性催化剂。
这些助剂的选择和控制对反应的进行起着重要的作用。
总结起来,硫铁矿制备硫酸的反应原理是通过破碎和浸出的过程将硫铁矿中的硫元素溶解出来,然后与氧气反应生成硫酸根离子和硫酸铁。
这个反应是一个氧化反应,需要在适当的条件下进行,同时可能需要加入助剂来促进反应的进行。
通过一系列的分离和纯化步骤,可以得到纯度较高的硫酸。
硫铁矿制备硫酸的反应原理在实际应用中具有重要的意义,可以为各个行业提供所需的硫酸原料。
聚合硫酸铁的制取方法有很多种,采用不同的制取方式制作出来的产品效果也是不要一样的,纯度上也会存在一些差异。
一、原料为钛白粉厂的副产品FeSO4和废H2SO4。
制作工艺是确定FeSO4·H2O中铁的含量,在通入热空气脱水,当含有1-2个结晶时,通冷空气,在有氧化剂的条件下使之成为氧化物料,此时家废硫酸和固化剂进行固化反应,待固化完成聚铁产品已形成。
生产过程控制SOi24-:Fe2+(mo1)=1.30:1.45
二、原料为硫酸亚铁、硫酸和催化剂。
采用不同的催化剂可形成不同的制造工艺。
工艺方法是将硫酸洗液浓缩,调整酸和亚铁比例,在密闭压力容器内,加入定量的亚硝酸钠,再通入氧气,在定温、定亚的搅拌下,经反应便得到聚合硫酸铁。
三、原料为浓硫酸和硫酸亚铁;制备工艺是浓硫酸直接加到硫酸亚铁中,再加适量的催化剂MnO2 (或30%稀酸加到亚铁中再加入催化剂NaNO2)后,通入空气进行氧化,水解和聚合反应后即制备出聚合硫酸铁。
要知道聚合硫酸铁的制取方法,会根据使用原料的不同,从而导致制取的过程也会存在一些不同。
所以为了确保产品的制取质量,一定要严格把控好每一步制取操作。
硫酸铁溶液制备聚合硫酸铁的方法嘿,朋友们!今天咱就来讲讲怎么从硫酸铁溶液制备聚合硫酸铁。
这可真是个有趣的过程,就好像变魔术一样神奇呢!
先来说说硫酸铁溶液,这可是我们的基础材料,就像盖房子的砖头一样重要。
那怎么把它变成聚合硫酸铁呢?
咱得先准备好各种工具和条件。
就好像做饭得有锅碗瓢盆一样,这里也需要合适的反应容器和一些辅助的东西。
然后呢,我们要在合适的温度和条件下进行操作。
这就好比炒菜得掌握好火候,温度太高或太低可都不行哦。
在这个过程中,要仔细观察,就像观察锅里的菜有没有炒熟一样。
接下来,通过一些化学反应和步骤,硫酸铁溶液就开始发生奇妙的变化啦。
就好像毛毛虫变成美丽的蝴蝶一样,一点点地蜕变。
你想想,原本普通的硫酸铁溶液,经过我们的一番操作,居然能变成聚合硫酸铁,这是多么神奇呀!这过程中可不能马虎,要像照顾宝贝一样精心对待每一个步骤。
比如说添加一些试剂的时候,得精确控制量,多一点少一点可能结果就不一样啦,这可不是闹着玩的呀!要是不小心弄错了,那可就前功尽弃了。
在反应的时候,要时刻留意有没有异常情况出现。
这就像我们走路要看着路一样,要是不小心踩进坑里可就不好啦。
等反应完成后,我们就能得到我们想要的聚合硫酸铁啦。
哇塞,那种成就感,就好像自己做出了一道超级美味的大餐一样!
总之呢,从硫酸铁溶液制备聚合硫酸铁,需要我们的细心、耐心和专业知识。
这可不是随随便便就能搞定的事情哦。
但只要我们认真去做,就一定能成功的,难道不是吗?大家也可以自己动手试试呀,说不定会有意外的收获和乐趣呢!。
高考化学工艺流程题解题模板原料预处理的各种方法1、粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
2、煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除 去热不稳定的杂质3、酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH 促进水解(沉淀)4、碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH 促进水解(沉淀) 例题1.【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4,还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等)为原料制备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如图所回答下列问题:(1)写出Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程式_____ ________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_____ ____(写出两条)【对点练习】1、步骤I 前,β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 2. MgSO 4·7H 2O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。
某工业废渣主要成分是MgCO 3,另外还有CaCO 3、SiO2等杂质。
从此废渣中回收MgSO 4·7H 2O 的工艺如下:第一不用硫酸浸出。
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有 (要求写出任意一条)。
调节溶液的PH:1、目的:使溶液中的。
金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H +反应,是PH 增大的物质如用MgO 、Mg (OH )2等等。
3、原理:加入的物质能与溶液中的H +反应,降低了的浓度,增大PH4、PH 控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的PH 例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。