用铁屑处理硫酸废水课件.pptx

铁屑法基本原理与工艺流程 1、基本原理 用铁屑法处理硫酸废液，主要是使游离硫酸与铁作用生成硫酸亚铁，并通过冷却降低废液中硫酸亚铁的溶解度，使硫酸亚铁结晶析出，经分离将结晶取出，滤液中和排出或再循环处理。 要回收的硫酸亚铁包括酸洗过程中产生的和加入铁屑后与废液中游离酸作用生成的两部分。 由于铁屑的化学成分比较复杂，除基铁外，尚有其他化学成分，所以铁屑加入后产生的主要化学反应如下： （1）铁与硫酸作用： Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑ （2）氧化亚铁与硫酸作用 FeO+H2SO4→FeSO4+H2O （3）氧化铁与硫酸作用 Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2O （4）四氧化三铁与硫酸作用 Fe3O4+4H2SO4→FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O （5）硫酸铁与氢作用 Fe2(SO4)3+H2→2FeSO4+H2SO4 （6）氧化铁与氢作用 Fe2O3+H2→2FeO+H2O （7）四氧化三铁与氢作用 Fe3O4+H2→3FeO+H2O ;2、工艺流程 一般依回收的产品规格而设置，两个常见的工艺流程示于图1和图2 A废酸的预处理 由酸洗工段运来的废酸，先放置在贮槽里，一般由贮槽进入溶解浓缩槽之前，最好要经过预处理。预处理的措施是将废液用泵从贮槽内吸出，打入氯纶套袋过滤器以去除机械杂质。经过预处理的废液进入溶解浓缩槽，机械杂质被氯纶套袋截留在过滤器内，根据具体情况用工业水反冲洗，将机械杂质随冲洗水流入中和处理设备。 B铁屑的选择与处理 铁屑的选择是生产硫酸亚铁的关键一步。一般生产普通工业硫酸亚铁要求不严，但生产试剂或医药用等高级硫酸亚铁时这一工序特别重要。生产硫酸亚铁一般以普碳钢车屑为宜，粒度越细越好。生产实践证明，这种条件难以达到，只能控制某些难于处理的个别成分。如生产试剂用硫酸亚铁时，尽量不用铬镍钢和锰钢车屑，要使用时其含铬、镍等合金元素总量不宜超过1%。铁屑的表面不宜过分锈蚀或沾黏大量油污，油污应预先用火烧掉后再装入溶解浓缩槽。;;C加热蒸汽 蒸汽主要作加热用，用量是由热工计算确定，蒸汽压力为0.3MPa左右，当无蒸汽可用时，溶解浓缩槽也可以用其他方式加热。 D溶解浓缩 溶解浓缩工序，有的也叫化铁工序，就是在溶解浓缩槽里使铁屑与硫酸作用生成硫酸亚铁而溶解在废酸液中，反应生成的氢，一部分还原高价铁，一部分逸出液面，尽管这一化学反应是放热反应，但在实际生产中还要加热，以加速其反应的进行，在此过程中废液被蒸发掉部分水分而得到浓缩。 溶解浓缩工序的操作是先在池内加入一定量的铁屑，然后放入废液，待池内液位到达规定高度后，再分几批加入适量铁屑。加入的铁屑一般需过量。要始终控制加热温度不超过80℃，以防一水硫酸亚铁结晶析出产生沉淀。当溶液浓度达到24度（波美度）左右时，池内开始呈现沸腾，此时应停止加热，并加入废液（或水）。 由于氢气大量外逸，沿池边不应有明火接近，也切忌加入油污铁屑和铅。锌等重金属。否则可能引起燃烧和爆炸。池内废液面须低于池顶200~300mm，要注意池周围及室内通风，以便及时驱散加热情况下蒸发的酸汽，保护操作工人身体健康，并设置消防设施（如四氯化碳、干冰、灭火器等。） 溶解浓缩时间约6~8h，当浓度达到38~40度（波美度）时，即可放入下道工序。;B 回收间年物料量计算 回收间年物料计算，按以下化学反应式进行 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 56 98 152 2 根据国内操作经验，用铁屑处理废液时，并非将废液中剩余硫酸全部除尽。对硫酸亚铁结晶而言，完成液中控制酸度在pH=1.5~2较为有利。因此，在物料平衡计算中必须考虑这一因素。在进行该部分物料平衡之前，首先要算出完成液中剩余硫酸量。 a完成液中剩余硫酸量B1 酸洗硫酸废液量B=20000（t）中剩余硫酸量通过计算为G1=B╳5%=1000（t），加铁屑后完成液中尚剩余酸量为B1，则与铁屑作用的酸量为G1-B1，其相应溶解的铁屑量为56/98（G1-B1），完成液的总量为B+（56-2）/98（G1-B1），如完成液此时含酸浓度为Cb，则可列出下述等式： [B+ ] Cb= B1 或B1= = =20.54（t） 当已选定控制pH值之后，其相应的质量百分浓度（Cb）可由表1中粗略查得： ;pH;b与铁屑反应的硫酸量 G2=G1-B1=1000-20.54=979.46（t） c铁屑需要量 G3= G2=0.571╳979.46=559.27（t） d氢置换量 H= G2=0.02╳979.46=19.59（t） e回收时硫酸亚铁生成量 G4= G2=1.55╳979.46=1518.16（t） f完成液总质量 B0=B+G3-H=20000+559.27-19.59=20539.68（t） g产品回收量 产品回收量决定于