Способ переработки сернокислого железосодержащего раствора Советский патент 1987 года по МПК C09C1/24 

113

Изобретение относится к технологии пигментов, а именно к способу переработки сернокислого железосодержащего раствора, используемого для получения пигментной окиси железа и сульфата аммония.

Целью изобретения является сниже-- ние расхода энергии на проведение процесса переработки сернокислого железосодержащего раствора.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. 100 мл сернокислого травильного раствора с концентрацией сернокислого железа (II) 300 г/л при 40°С обрабатывают одновременно 10220 мл газообразного аммиака и 10220 мл диоксида углерода. (двухкратный избыток от стехиометрии). Образовавшуюся пульпу фильтруют и получают 122 г фильтратного раствора сернокислого аммония с концентрацией 21% и 23 г осадка карбоната железа. Затем полученный карбонат железа нагревают в атмосфере воддного пара при 1,5- кратном (в весовом отношении) избытке водяного пара при 130 С в течение 250 мин.

В результате реакции декарбонизации выделяется диоксид углерода и образуется смесь диоксида углерода (24,8 вес,%) и паров воддзь Выделяющийся диоксид углерода через конденсатор-теплообменник, где в качестве охлаждающего агента выступает раствор сульфата аммония,, который после подогрева направляется на упаривание подают на корбонизацию исходного раствора. Извлеченный из смеси диоксида углерода и паров конденсат используют для промывки пульпы при фильтрации. Полученньш в процессе декарбонизации гидроксид железа (II) подвергают окислительному прокаливанию на воздухе при 350 С в течение 60 мин. Продукт прокаливания имеет красный цв ет и на 99,9% состоит из железного сурика, соответствующего требованиям ГОСТ.

Из подогретого, фильтрата после упаривания и кристаллизации выделяют чистый сульфат аммония, также соответствующий требованиям ГОСТ.

Проведение процесса по данному изобретению позволяет снизить расход энергии за счет снижения температуры реакции декарбонизации с 450-500 до 125-135°С и проведение окислительно3857 2

го прокаливания при 350-450° вместо 650-700 С по известному решению, а п а.кже за счет использования нерасходуемого полностью реагента - водяно5 го пара в технологическом цикле.

При этом только снижение затрат энергии на поддержание реакции декарбонизации составляет около 30 кВт-ч на 1 м исходного раствора с концентра 0 цией сульфата железа 315 кг/м.

Выбор температурных условий про- ведения реакций декарбонизации и окислительного прокаливания обусловлен тем, что при температуре ниже

О

125 С происходит неполный гидролиз карбоната железа и, соответственно, потери диоксида углерода, а при температуре выше 135 С в системе начинает протекать параллельньй процесс, сопровождающийся выделением водорода; что исключает возможность замыкания цикла по диоксиду углерода. Ведение же процесса окислительного прокаливания при температурах ниже существенно снижает скорость реакции, а при температурах вьше 450 С неоправданно возрастают энергетические затраты.

Формула изобретения

Способ переработки сернокислого

железосодержащего раствора, включающий карбонизацию его диоксидом углерода, взятым с 2-6-кратным избытком от стехиометрии, и обработку аммиаком в стехиометрическом отношении к

сернокислому железу, фильтрацию и разделение образовавшейся пульпы на раствор сульфата аммония и осадок карбоната железа, упаривание раствора сульфата аммония, декарбонизацию

осадка карбоната железа и окислительное прокаливание полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода энергии, декарбонизацию ведут в атмосфере водяного пара при 125-135°С, а окислительное прокаливание при 350- 450 с, при этом образовавшуюся при декарбонизации смесь водяного пара и диоксида углерода подвергают теплообмену с раствором сульфата аммония, . конденсат направляют на промывку пульпы при фильтрации, а осушенный диоксид углерода -- на карбонизацию исходного раствора.

Изобретение относится к технологии пигментов и позволяет снизить расход энергии на проведение процесса переработки сернокислого железосодержащего раствора на пигментную окись железа и сульфат аммония. 100мл сернокислого травильного раствора при обрабатывают одновременно 10220 мл аммиака и 10220.мл диоксида углерода. Образовавшуюся пульпу фильтруют и получают 122 г фильтратноге раствора сернокислого аммония и 23 г осадка карбоната железа. Затем полученный карбонат железа нагревают в атмосфере водяного пара при 130 С в течение 250 мин. После этого образовавшийся гидроксид железа (II) подвергают окислительному прокаливанию на воздухе при 350 С в течение 60 мин. Продукт прокаливания имеет красный цвет и на 99,9% состоит из железного сурика, соответствующего требованиям ГОСТ. Выделяющийся диоксид углерода через конденсатор-теплообменник, где в качестве охлаждающего агента выступает раствор сульфата аммония, подают на карбонизацию исходного раствора. ИзвлеченнЕлй из смеси диоксида углерода и паров воды конденсат используют для промывки пульпы при фильтрации. Из подогретого фильтрата после упаривания и кристаллизации вьщеляют чистый сульфат аммония. При этом снижение затрат энергии на поддержание реакции декарбонизации и окислительного прокаливания составляет около 30 кВт-ч на 1 м исходного раствора с концентрацией сульфата железа 315 кг/м. I сл : 00 СХ) сл