③将 FeOOH粉末在 250℃下脱水 1h,并在350℃下用氢气还原,2h后出炉,即得超细金属磁粉。
由于向滤液中加人氨水发生FeSO4+2NH3•H2O= Fe(OH)2+(NH4)2SO4,因而产生了唯一的副产物——硫酸铰,可以作为化肥直接加以利用,进一步达到了资源化利用的目的。
1.7生物法
通常的氧化酸洗废液的方法都是在pH较高的条件下进行的。国外研究结果表明,可以利用微生物——硫细杆菌氧化二价铁盐,然后再水解生成黄铰铁钒。
FeOHSO4 和α-Fe2O3。该生物氧化法的一个优势就是可以在很低的pH下进行,通常可低至pH=1.4~1.5。该方法需要在NH4+存在的条件下才能顺利进行。具体生产过程为:
酸洗废液的主要化学成分为:ρ(Fe3+)=8.6 g/L,ρ(NH4+)=7.7 g/L,ρ(总 SO42-)= 40.92 g/L。pH=1.54,游离的硫酸为 0.03 mol/L的条件下,被密封在 100 mL不锈钢容器里,160℃下,经过l~8 h,然后冷却。
该工艺过程的主要反应为:
2Fe3++2H2O=Fe2(OH)24+2H+
Fe3++2SO42-=Fe(SO4-)2
Fe2(OH)24++2SO42-= Fe2(OH)2(SO4)2
Fe2(OH)24+ +Fe(SO4-)2+ +NH4+ +4H2O= NH4Fe3(OH)6(SO4)2 +4H+
NH4Fe3(OH)6(SO4)2=2/3Fe2(SO4)3+5/6Fe2O3+NH3+7/2H2O
在这种处理方法中,首先高达97%的铁离子以黄镇铁钒和FeOHSO4 的形式沉淀析出。然后,经过4步热分解反应(温度分别为268,394,533,666℃)最终产物为α-Fe2O3。
经过生物氧化后的酸洗废液中的主要化学成分为:ρ(Fe3+)=8.6 g/L,ρ(NH4+)= 7.7 g/L,ρ(总 SO42-)=40.92 g/L。
处理过的液体中,剩余的铁离子的质量浓度低至 0.2 g/L,而硫酸的浓度已高于原始酸洗用液(0.3mol/L),所以可以直接重新回到酸洗生产线,循环利用。
2 结语及展望
近几年来,随着对环境保护和资源利用重视程度的提高,人们对冶金工业酸洗废液资源化处理的研究也越来越深入,为资源的再利用提供了新的手段。纵观酸洗废液处理发展的现状可以看出:酸洗废液的处理必将继续向着资源化处理的方向迈进,在治废的同时变废为宝,在保护环境的同时充分利用我们有限的资源。当然,我们最希望在不久的将来能够研究出一种绿色方法彻底替代现在的酸洗工艺,这必将是全球钢铁生产的一项重大突破。