CN110482766A - 一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,改变传统的铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,将铁酸性溶液进行分步骤逐次分级的进行提炼,采用加热、投加氧化剂、固体渣离心以及干燥得到固体的程序,再将倒出上层清液回收备用,对清液进行热处理浓缩再次提炼,充分的有效的利用含铁酸性溶液,杜绝提炼不净的现象,再将所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁,热风炉烤干效果好有利于铁成型,严格把控每一组步骤中的时间和添加剂成分比例,对铁酸性溶液中微量重金属分离且提炼的铁元素含量较纯、效率高,并且将得到的铁元素熔炼为铁锭,便于收纳存放以及后期加工成其他产品使用。
Description
技术领域
本发明属于铁酸性溶液中分离微量重金属技术领域,更具体地说,尤其涉及一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法。
背景技术
铁酸性溶液中含有大量的重金属离子,是指重金属失去电子形成的离子状态。重金属离子大部分是在工业生产过程中产生,如果没有经过处理即排放到自然界中就会造成重金属污染,因此,工业废水中的重金属离子去除也是一个重要的环节。重金属指比重大于5的金属(一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属)。重金属指的是原子量大于55的金属。如铁的原子量为56,大于55,故也是重金属。
重金属废水应当在产生地点就地处理,不能同其他废水混合,如果用含重金属离子的废水直接排出会使土壤受到污染,同时会进一步污染水体,对人体造成严重危害。现有的对铁酸性溶液中重金属离子去除的方法单一,无法对去除的重金属离子中的铁元素单独提取进行充分利用,为此,我们推出一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:本发明提供的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,具体包括如下生产步骤:
S1:将含铁酸性溶液至加热罐中,对溶液总体浓缩掉30%;
S2:向步骤S1中所得物投加氧化剂,并加以搅拌,静置;
S3:将步骤2中所得物倒出上层清液,将所得固体渣经离心、干燥收取备用,再将上层清液回收备用;
S4:将步骤S3中所得上层清液加热50~180℃进行热处理浓缩,热处理完成后自然冷却至室温,静置;
S5:将步骤S4中静置好的上层清液中加入氧化剂搅拌,静置;
S6:将步骤S5中静置好的所得物倒出上层清液,得到沉淀物,将所得沉淀物经离心、干燥收取备用;
S7:将步骤S3、S6中所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁;
a、采用电极糊、石英砂、陶土搅拌均匀作炉衬,三者重量比为3∶2∶1;
b、用刨木花3-5g、干木柴10-15kg引火,用焦炭20-30kg加入炉底作为料柱,将热风炉烤干,直至炉衬通红为止;
c、补充添加焦炭至炼铁炉通风口以上600mm-700mm处;
d、熔炼:将固体和沉淀物分批次多次分层加入,同时向炉内持续送入热风,熔炼15-17小时后,生成的铁水倒入铸造砂型,铸成生铁锭。
作为本技术方案的进一步优化,所述步骤S3、S6中所得固体渣,是通过向反应器中加入稳定剂、分散剂,然后通入饱和蒸汽或利用电加热,使反应器中的温度达到90℃,然后恒温10-20分钟,让固体渣在此温度下进行化学脱水合成反应。
作为本技术方案的进一步优化,所述步骤S1中氧化剂为二氧化氯,比例为1-50mg/L,采用三次中和法,在一次中和槽将pH值调节在7,在二次中和槽中pH值调节至9.5-11,且步骤S1中搅拌速度混匀,此过程反应釜状态密封,无氯化氢挥发。
作为本技术方案的进一步优化,所述步骤S3、步骤S6中经沉淀分离后,在三次中和槽中调节pH值在6.5-8.5,达到排放标准后外排。
作为本技术方案的进一步优化,所述步骤S3所得上层清液周围加磁场,上层清液即为得到的处理水,对其进行固液分离。
作为本技术方案的进一步优化,所述步骤S3中倒出上层清液时使用目筛过滤。
作为本技术方案的进一步优化,所述步骤S2、步骤S5中静置时间为0.5~48h。
本发明的技术效果和优点:本发明一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,改变传统的铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,将铁酸性溶液进行分步骤逐次分级的进行提炼,采用加热、投加氧化剂、固体渣离心以及干燥得到固体的程序,再将倒出上层清液回收备用,对清液进行热处理浓缩再次提炼,充分的有效的利用含铁酸性溶液,杜绝提炼不净的现象,再将所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁,热风炉烤干效果好有利于铁成型,严格把控每一组步骤中的时间和添加剂成分比例,对铁酸性溶液中微量重金属分离且提炼的铁元素含量较纯、效率高,并且将得到的铁元素熔炼为铁锭,便于收纳存放以及后期加工成其他产品使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,具体包括如下生产步骤:
S1:将含铁酸性溶液至加热罐中,对溶液总体浓缩掉30%;
S2:向步骤S1中所得物投加氧化剂,并加以搅拌,静置;
S3:将步骤2中所得物倒出上层清液,将所得固体渣经离心、干燥收取备用,再将上层清液回收备用;
S4:将步骤S3中所得上层清液加热50~80℃进行热处理浓缩,热处理完成后自然冷却至室温,静置;
S5:将步骤S4中静置好的上层清液中加入氧化剂搅拌,静置;
S6:将步骤S5中静置好的所得物倒出上层清液,得到沉淀物,将所得沉淀物经离心、干燥收取备用;
S7:将步骤S3、S6中所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁;
a、采用电极糊、石英砂、陶土搅拌均匀作炉衬,三者重量比为3∶2∶1;
b、用刨木花3g、干木柴10kg引火,用焦炭20kg加入炉底作为料柱,将热风炉烤干,直至炉衬通红为止;
c、补充添加焦炭至炼铁炉通风口以上600mm处;
d、熔炼:将固体和沉淀物分批次多次分层加入,同时向炉内持续送入热风,熔炼15小时后,生成的铁水倒入铸造砂型,铸成生铁锭。
具体的,所述步骤S3、S6中所得固体渣,是通过向反应器中加入稳定剂、分散剂,然后通入饱和蒸汽或利用电加热,使反应器中的温度达到90℃,然后恒温10分钟,让固体渣在此温度下进行化学脱水合成反应,高效脱水,利于后期对固体渣加工。
具体的,所述步骤S1中氧化剂为二氧化氯,比例为1-50mg/L,采用三次中和法,在一次中和槽将pH值调节在7,在二次中和槽中pH值调节至9.5,且步骤S1中搅拌速度混匀,此过程反应釜状态密封,无氯化氢挥发。
具体的,所述步骤S3、步骤S6中经沉淀分离后,在三次中和槽中调节pH值在6.5,达到排放标准后外排,减少对环境的污染。
具体的,所述步骤S3所得上层清液周围加磁场,上层清液即为得到的处理水,对其进行固液分离,分离效果好效率高。
具体的,所述步骤S3中倒出上层清液时使用目筛过滤,可过滤出清液中残留的渣。
具体的,所述步骤S2、步骤S5中静置时间为0.5~10h。
实施例2
本发明提供的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,具体包括如下生产步骤:
S1:将含铁酸性溶液至加热罐中,对溶液总体浓缩掉30%;
S2:向步骤S1中所得物投加氧化剂,并加以搅拌,静置;
S3:将步骤2中所得物倒出上层清液,将所得固体渣经离心、干燥收取备用,再将上层清液回收备用;
S4:将步骤S3中所得上层清液加热90~120℃进行热处理浓缩,热处理完成后自然冷却至室温,静置;
S5:将步骤S4中静置好的上层清液中加入氧化剂搅拌,静置;
S6:将步骤S5中静置好的所得物倒出上层清液,得到沉淀物,将所得沉淀物经离心、干燥收取备用;
S7:将步骤S3、S6中所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁;
a、采用电极糊、石英砂、陶土搅拌均匀作炉衬,三者重量比为3∶2∶1;
b、用刨木花4g、干木柴12kg引火,用焦炭25kg加入炉底作为料柱,将热风炉烤干,直至炉衬通红为止;
c、补充添加焦炭至炼铁炉通风口以上650mm处;
d、熔炼:将固体和沉淀物分批次多次分层加入,同时向炉内持续送入热风,熔炼116小时后,生成的铁水倒入铸造砂型,铸成生铁锭。
具体的,所述步骤S3、S6中所得固体渣,是通过向反应器中加入稳定剂、分散剂,然后通入饱和蒸汽或利用电加热,使反应器中的温度达到90℃,然后恒温15分钟,让固体渣在此温度下进行化学脱水合成反应。
具体的,所述步骤S1中氧化剂为二氧化氯,比例为1-50mg/L,采用三次中和法,在一次中和槽将pH值调节在7,在二次中和槽中pH值调节至10,且步骤S1中搅拌速度混匀,此过程反应釜状态密封,无氯化氢挥发。
具体的,所述步骤S3、步骤S6中经沉淀分离后,在三次中和槽中调节pH值在7.5,达到排放标准后外排。
具体的,所述步骤S3所得上层清液周围加磁场,上层清液即为得到的处理水,对其进行固液分离。
具体的,所述步骤S3中倒出上层清液时使用目筛过滤。
具体的,所述步骤S2、步骤S5中静置时间为15~20h。
实施例3
本发明提供的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,具体包括如下生产步骤:
S1:将含铁酸性溶液至加热罐中,对溶液总体浓缩掉30%;
S2:向步骤S1中所得物投加氧化剂,并加以搅拌,静置;
S3:将步骤2中所得物倒出上层清液,将所得固体渣经离心、干燥收取备用,再将上层清液回收备用;
S4:将步骤S3中所得上层清液加热120~180℃进行热处理浓缩,热处理完成后自然冷却至室温,静置;
S5:将步骤S4中静置好的上层清液中加入氧化剂搅拌,静置;
S6:将步骤S5中静置好的所得物倒出上层清液,得到沉淀物,将所得沉淀物经离心、干燥收取备用;
S7:将步骤S3、S6中所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁;
a、采用电极糊、石英砂、陶土搅拌均匀作炉衬,三者重量比为3∶2∶1;
b、用刨木花5g、干木柴5kg引火,用焦炭30kg加入炉底作为料柱,将热风炉烤干,直至炉衬通红为止;
c、补充添加焦炭至炼铁炉通风口以上700mm处;
d、熔炼:将固体和沉淀物分批次多次分层加入,同时向炉内持续送入热风,熔炼17小时后,生成的铁水倒入铸造砂型,铸成生铁锭。
具体的,所述步骤S3、S6中所得固体渣,是通过向反应器中加入稳定剂、分散剂,然后通入饱和蒸汽或利用电加热,使反应器中的温度达到90℃,然后恒温20分钟,让固体渣在此温度下进行化学脱水合成反应。
具体的,所述步骤S1中氧化剂为二氧化氯,比例为1-50mg/L,采用三次中和法,在一次中和槽将pH值调节在7,在二次中和槽中pH值调节至11,且步骤S1中搅拌速度混匀,此过程反应釜状态密封,无氯化氢挥发。
具体的,所述步骤S3、步骤S6中经沉淀分离后,在三次中和槽中调节pH值在8.5,达到排放标准后外排。
具体的,所述步骤S3所得上层清液周围加磁场,上层清液即为得到的处理水,对其进行固液分离。
具体的,所述步骤S3中倒出上层清液时使用目筛过滤。
具体的,所述步骤S2、步骤S5中静置时间为20~48h。
综上所述:本发明一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,改变传统的铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,将铁酸性溶液进行分步骤逐次分级的进行提炼,采用加热、投加氧化剂、固体渣离心以及干燥得到固体的程序,再将倒出上层清液回收备用,对清液进行热处理浓缩再次提炼,充分的有效的利用含铁酸性溶液,杜绝提炼不净的现象,再将所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁,热风炉烤干效果好有利于铁成型,严格把控每一组步骤中的时间和添加剂成分比例,对铁酸性溶液中微量重金属分离且提炼的含量高、效率高,得到的铁元素高,并且将得到的铁元素熔炼为铁锭,便于收纳存放以及后期加工成其他产品使用。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,其特征在于:具体包括如下生产步骤:
S1:将含铁酸性溶液至加热罐中,对溶液总体浓缩掉30%;
S2:向步骤S1中所得物投加氧化剂,并加以搅拌,静置;
S3:将步骤2中所得物倒出上层清液,将所得固体渣经离心、干燥收取备用,再将上层清液回收备用;
S4:将步骤S3中所得上层清液加热50~180℃进行热处理浓缩,热处理完成后自然冷却至室温,静置;
S5:将步骤S4中静置好的上层清液中加入氧化剂搅拌,静置;
S6:将步骤S5中静置好的所得物倒出上层清液,得到沉淀物,将所得沉淀物经离心、干燥收取备用;
S7:将步骤S3、S6中所得固体和沉淀物,经热风炼铁炉熔炼成铁;
a、采用电极糊、石英砂、陶土搅拌均匀作炉衬,三者重量比为3∶2∶1;
b、用刨木花3-5g、干木柴10-15kg引火,用焦炭20-30kg加入炉底作为料柱,将热风炉烤干,直至炉衬通红为止;
c、补充添加焦炭至炼铁炉通风口以上600mm-700mm处;
d、熔炼:将固体和沉淀物分批次多次分层加入,同时向炉内持续送入热风,熔炼15-17小时后,生成的铁水倒入铸造砂型,铸成生铁锭。
2.根据权利要求1所述的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,其特征在于:所述步骤S3、S6中所得固体渣,是通过向反应器中加入稳定剂、分散剂,然后通入饱和蒸汽或利用电加热,使反应器中的温度达到90℃,然后恒温10-20分钟,让固体渣在此温度下进行化学脱水合成反应。
3.根据权利要求1所述的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,其特征在于:所述步骤S1中氧化剂为二氧化氯,比例为1-50mg/L,采用三次中和法,在一次中和槽将pH值调节在7,在二次中和槽中pH值调节至9.5-11,且步骤S1中搅拌速度混匀,此过程反应釜状态密封,无氯化氢挥发。
4.根据权利要求1所述的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,其特征在于:所述步骤S3、步骤S6中经沉淀分离后,在三次中和槽中调节pH值在6.5-8.5,达到排放标准后外排。
5.根据权利要求1所述的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,其特征在于:所述步骤S3所得上层清液周围加磁场,上层清液即为得到的处理水,对其进行固液分离。
6.根据权利要求1所述的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,其特征在于:所述步骤S3中倒出上层清液时使用目筛过滤。
7.根据权利要求1所述的一种从含铁酸性溶液中分离微量重金属的方法,其特征在于:所述步骤S2、步骤S5中静置时间为0.5~48h。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191122 |
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