酸洗液催化氧化法生產(chǎn)聚合硫酸鐵
聚合硫酸鐵在工業(yè)生產(chǎn)中多采用催化氧化法,氧化催化劑體系主要有三類:一是工業(yè)固體亞硝酸鹽,該催化劑催化效率較高,消耗少、成本低,來源廣泛,對聚合硫酸鐵本身不產(chǎn)生新的二次重金屬污染,不足之處是催化過程中產(chǎn)生棕紅色NO2氣體,導(dǎo)致輕微環(huán)境污染,需進行反應(yīng)后的尾氣處理;二是工業(yè)氯酸鹽(及次氯酸鹽、高氯酸鹽等)或過硫酸鹽固體與工業(yè)雙氧水復(fù)合體系催化劑,該催化劑催化效率也較高,來源也較廣泛,但消耗和成本略高于固體亞硝酸鈉催化劑,其較大優(yōu)點是催化過程環(huán)境友好、無廢水、廢氣產(chǎn)生,也不對產(chǎn)品PFS本身產(chǎn)生二次污染;三是強氧化性的重金屬氧化物及重金屬酸根鹽類,如二氧化錳、高錳酸鹽、重鉻酸鹽等,有時還同時將其與雙氧水配合使用,該類催化劑的優(yōu)點是催化效率很高,消耗少、成本低,催化過程無廢水、廢氣產(chǎn)生,但其缺點是催化劑對產(chǎn)品造成重金屬污染。
本實驗篩選了亞硝酸鈉和“氯酸鈉+雙氧水”兩種體系作為聚合硫酸鐵PFS生產(chǎn)過程的催化劑。
實驗部分
實驗條件:反應(yīng)溫度: 60-75°C; 反應(yīng)壓力:常壓;氧氣用量:用純氧氧化時,25N m3/t廢液催化劑用量: ①亞硝酸鈉3.0-4.5kg/t廢液;②"氯酸鈉+雙氧水”:氯酸鈉
4.5-5.5kg/t廢液;雙氧水4.0-6.0kg/t 廢液27.5%。催化劑滴加速度:所有催化劑在反應(yīng)前段的2.5小時內(nèi)滴加完畢。聚合總反應(yīng)時間: 3.0-3.5h;
實驗結(jié)果
在上述工藝條件下,取1000mL除雜后的廢酸液在玻璃反應(yīng)釜中進行3批次的聚合催化氧化反應(yīng),結(jié)果見表1。
由表1可見,以亞硝酸鈉或“氯酸鈉+雙氧水”為氧化催化劑所生產(chǎn)制備的固體和液體聚合硫酸鐵PFS,其產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)。
天水產(chǎn)品
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