[发明专利]氯化亚铁制备氧化铁红的方法

说明书

技术领域 本发明涉及金属氧化物的制备，特别是涉及用含镍三氯化铁蚀刻废液经还原、除镍得到的氯化亚铁制备金属氧化物的方法。

背景技术 含镍三氯化铁蚀刻废液是来源于电子行业中的一种工业危险废物，主要成分是三氯化铁、氯化镍、氯化亚铁和游离酸。该废物的处理及回收利用途径大多采用铁粉还原三价铁为亚铁，再继续利用铁粉或硫化亚铁去除绝大部分镍杂质；还原、除镍之后得到氯化亚铁溶液。该氯化亚铁溶液的处理方法主要有以下两种：一种是用氯气氧化得到再生三氯化铁溶液产品；另一种是蒸发结晶制取固体氯化亚铁产品。

第一种处理方法即采用铁粉还原——氯气氧化工艺，从而再生三氯化铁的这种方法存在以下不足：其一，氯气氧化得到的再生三氯化铁溶液产品中仍含有一定的杂质镍，且较原来的蚀刻废液体积明显增大。因为三氯化铁溶液是低价值的液体产品，运输成本高，远距离的市场拓展比较困难，因此难以取得良好的生产效益。其二，氯气氧化这种再生工艺中需要使用氯气，而氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成有害的影响。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。1L空气中最多允许含氯气0.001毫克，超过这个量就会引起人体中毒。因此，国家对于氯气的生产、使用、贮存、运输，以及使用氯气产生的废渣、废液、废气的处理等环节均做出了严格的规定。

第二种处理方法即将还原、除镍后的氯化亚铁溶液蒸发结晶制取固体氯化亚铁，虽然也可回收铁和氯，但得到的产品纯度不高，易氧化，生产能耗大，效益差。

发明内容 本发明所解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种含镍三氯化铁蚀刻废液经还原、除镍得到的氯化亚铁制备氧化铁红的方法。氧化铁红(分子式为α-Fe₂O₃)为红色固体粉末，它是目前产量和使用量除钛白粉外最多的一种无机颜料，也是氧化铁系列颜料(铁红、铁黄、铁黑等)中用量和产量最大的一种产品。它具有较好的耐光性、耐候性、遮盖力以及较高的耐磨性和耐腐蚀性等，广泛应用于建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃和油墨等行业中。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

提出一种氯化亚铁制备氧化铁红的方法，依次包括以下步骤，

①由含镍三氯化铁蚀刻废液经铁粉还原、除镍得到的氯化亚铁溶液，在加热、搅拌条件下加入碱液中和，得到氢氧化亚铁和碳酸亚铁的混合物沉淀；

②通入压缩空气氧化，得到三氧化二铁水合物沉淀；

③过滤，将过滤所得的三氧化二铁沉淀加入纯净水洗涤；

④将洗涤后的三氧化二铁沉淀干燥，煅烧后得到氧化铁红产品。

所述步骤①的加碱中和工艺，所用的碱为氨水、碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或多种组合。

步骤①所述的加碱中和工艺段，所用的碱为氨水与碳酸氢铵混合溶液。这样做的好处是：根据需要调节氧化铁红产品的粒度，并可以降低成本。

步骤①中加碱液中和沉淀的具体方法为：在30～50℃、搅拌的条件下向氯化亚铁溶液中连续加入碱液，控制中和终点的pH值为6.5～7.5。

步骤②中通入压缩空气氧化的具体工艺条件为：在70～90℃、搅拌的条件下，将压缩空气通入步骤①得到的氢氧化亚铁和碳酸亚铁混合物沉淀中。氧化时间2～4小时，直至氧化体系颜色呈棕红色。

在步骤③所述的纯净水洗涤次数为2～3次，最后一次洗涤水的pH值小于8，且定性检测不出氯离子。

步骤③所述的过滤所得的滤液中加入石灰，蒸氨浓缩，回收氨水和氯化钙。

步骤④中，煅烧的温度为500～700℃，时间为1～2.5小时。

步骤④所述的三氧化二铁干燥之后、煅烧之前进行粉碎处理。这样做的好处是：避免煅烧时三氧化二铁烧结、团聚。

同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：利用本发明方法可以合理有效地实现含镍三氯化铁蚀刻废液的处理及资源化回收利用，工艺简单，成本低廉，且减少了工业废弃物的产生；用还原、除镍后得到的氯化亚铁溶液制得的氧化铁红产品纯度高，用途广，市场容量大，易于贮存。

附图说明

图1是本发明方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，氯化亚铁溶液制备氧化铁红的方法，该方法依次包括以下步骤：