Способ получения сульфата железа (ш) Советский патент 1982 года по МПК C01G49/14 

Изобретение относится к способам Получения железного коагулянта, предназначенного для очистки промышленных сточных и поверхностных вод. . Известен способ получения железных коагулянтов на основе окисления сульфата железа (III) азотсодержащими соединениями 1 . Недостатком указанного способа является необходимость использования азотной кислоты либо окислов азота, что не может найти широкого применения при получении железного коагуНянта, так как это привело бы к выбросу в атмосферу около 7,5 тыс. т 100% HNOj на 10 тыс. т сульфата железа (И), а при использовании окислов азота коагулянт может иметь соединения азота, что нежелательно. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сульфата железа (III), основанный на i окислении сульфата железа (II) кислородом при высокой температуре - 650°С под давлением (О,6-1,0)- в аппарате кипящего слоя. Повышение температуры в слое более 500°С резко интенсифицирует процесс и позволяет достичь высокой степени окисления., но приводит к частичному разложению ,сульфата железа (III), в результате чего в готовом продуктеповышается содержание нерастворимого осадка до . Недостатком данного способа является то, что процесс идет при высокой температуре без утилизации сернистого газа, в результате чего процесс усложняется. Цель изобретения - упрощение процесса за счет снижения температуры и исключения стадии очистки отходящих газов от сернистого ангидрида в производстве двуокиси титана. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сульфата железа (Ml) путем окисления раствора сульфата железа (II), явля39ющегося отходом производства двуокиси титана кислородсодержащим газом с последующим выделением целевого продукта, в качест&е кислородсодержащего газа используют отходящие газы со ста дии прокалки метатитановой кислоты производства двуокиси титана при поддержании в них объемного соотношения 02:SOi(100-200):1 и окисление ведут при 50-90 0, ,5-6,0 и начальной концентрации раствора 100-200 г/л. Кроме того, с целью снижения содержания сульфата двухвалентного железа в целевом продукте процесс веду до достижения соотношения f62( : FeSQ4(6,0-6,5):1 и выпавший при этом осадок сульфата железа (II) отделяют и направляют.на стадию приготовления исходного раствора. . Указанные режимы в сочетании с заданным соотношением 0 :502-(100-200) :1 по объему 100-200 г/л сульфата железа (и) обеспечивают сдвиг реакции в сторону образования сульфата трехвалентного железа и максимальную абсорбцию окислов серы, содержащихся в отходящих промышленных газах. Способ осуществляют следующим образом. Отходящие дымовые газы поступают в абсорбер с содержанием кислс рода воздуха 10,0-20,0 об. % и 50 0,11 об, %. Абсорбер орошают поглотитель ным раствором сульфата железа (II) 100-200 г/л. Орошение осуществляется в замкнутом цикле. В качестве абсорбента используют различные композиции, полученные методом растворения в воде FeS04 образующегося в качестве побочных продуктов на стадиях выщелачивания титаносодержащегося плава, сконцентрированных методом вакуум-кристаллизации . Раствор FeSO(II) специально накапливается на начальной стадии предлагаемого процесса при контакте сернистого ангидрида и кислорода отходящих газов. Температуру обрабатываемого водного раствора железа отходящих поддерживают в интервале 50-90-С. В результате контактирования отходящих промышленных газов с водным рас твором двухвалентного железа происхо.дят следующие физико-химические процессы. Водный раствор сульфата железа (11 окисляется кислородом воздуха в присутствии сернистого ангидрида, .содер6жащегося в отходящих промышленных газах, до сульфата железа (III) по суммарной реакции 2FeS04 + S02+ Fe.(S04) 3 Вследствие этого происходит улавливание сернистого ангидрида с одновременным образованием сульфата трехвалентного железа. Попутно сульфат железа (III) абсорбирует серный ангидрид, очищая таким образом промышленные газы от указанного соединения серы. Операцию контактирования реагентов осуществляют при рН среды 1,5-6,0 и темпеоатуре 50-90°С. П о .достижении соотношения Fe(S04)3: :FeS04 6,5:1 выпавший осадок сульфата железа (II) отделяют и направляют на стадию приготовления исходного раствора, а жидкий рас.твор сульфата железа (111) из сборника и технологического процесса направляют на выпарную установку. Таким образом снижается температура до 50-90°С, утилизируются сернистые газы, что ведет к упрощению процесса в целом. П р и м е р 1 . Отбирают 20000 м дымовых газов после прокалочных печей с содержанием 3,2-8,1 г/мм, соотношение 50л : :1 00 по объему и направляют в бак продукционного раствора. В последнем они охлаждаются до 5090 С. Охлажденные газы вводят снизу в абсорбер, а сверху путем распыливания подают 800 кг водного раствора сульфата железа (II) с температурой 50°С, Указанный водный раствор предварительно готовят в отде.льной емкости с концентрацией 100 г/л по сульфату железа (II), В результате контакта с отходящими газами водного раствора температура реакционной смеси устанавливается равной SO-SO C, рН ,56,0, отношение Fe2(S04)3:FeS04 6,5:1. Двухвалентное железо доокисляют отходящими прокалочными газами, содержащими кислород и сернистый ангидрид, которые укрепляют раствор, а сами в свою очередь охлаждаются до . По окончании реакции окисления раствор направляют в продукционный бак, выпавший осадок двухвалентного железа отделяют и направляют на стадию приготовления поглотительного раствора, а в абсорбер подают свежую порцию сульфата железа (I I), Скорость газа в системе 10-12 м/с. Полученный про-, укт представляет собой раствор же