CZ293864B6 - Způsob přípravy použitelných produktů ze znečištěného roztoku síranu železitého - Google Patents
Způsob přípravy použitelných produktů ze znečištěného roztoku síranu železitého Download PDFInfo
- Publication number
- CZ293864B6 CZ293864B6 CZ19993710A CZ371099A CZ293864B6 CZ 293864 B6 CZ293864 B6 CZ 293864B6 CZ 19993710 A CZ19993710 A CZ 19993710A CZ 371099 A CZ371099 A CZ 371099A CZ 293864 B6 CZ293864 B6 CZ 293864B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- solution
- precipitation
- ferric
- process according
- separation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 title claims abstract description 17
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 claims abstract description 19
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 19
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 16
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical group [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 5
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 claims description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 peroxy compound Chemical class 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 12
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Způsob přípravy použitelného produktu ze znečištěného roztoku síranu železitéhoŹ obsahujícího nejméně jeden další kov jako znečišťující příměsŹ zahrnuje první precipitační stupeňŹ v němž se ke znečištěnému roztoku síranu železitého přidá bázeŹ s cílem zvýšit pH na @ až QŹ výhodně na @ až @Ź což vede k vysrážení hydroxidu železitéhoY po prvním precipitačním stupni následuje druhýŹ při němž se k roztoku přidá oxidační činidlo a bázeŹ s cílem zvýšit pH na @ až �@Ź s výhodou na Ú až @Ź což vede k vysrážení zmíněného znečišťujícího kovuY dále jeden nebo více separačních stupňů pro izolaci pevných složek vysrážených během prvního a druhého precipitačního stupně z roztoku síranuY a případný dodatečný stupeňŹ v němž uvedené separované složky pevné fázeŹ nebo alespoň jejich částŹ jsou dále zpracovány za účelem přípravy použitelných produktůŕ
Description
Způsob přípravy použitelných produktů ze znečištěného roztoku síranu železitého
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu přípravy použitelných produktů, zvláště roztoku obsahujícího železité ionty pro úpravu vody, ze znečištěného roztoku síranu železitého, zvláště z roztoku síranu železitého vzniklého při přípravě jarosithydronia.
Dosavadní stav techniky
Dřívější patentová přihláška přihlašovatele WO 97/38 944 popisuje způsob přípravy čistého produktu obsahujícího trojmocné železo. Při tomto způsobu je výchozí látkou hydratovaný síran železnatý vznikající jako vedlejší produkt při přípravě oxidu titaničitého. Síran železnatý se oxiduje kyslíkem při zvýšené teplotě v tlakové nádobě. Při oxidaci se železnatá sůl rozpouští ve své vlastní krystalové vodě a současně se začíná srážet jarosithydronium. Reakční rovnice je
FeSO4 x H2O + 11/4 O2 -> H3OFe3(OH)6(SO4)2 (s) + Fe2(SO4)3 (1)
V průběhu oxidačního stupně vzniká rovnovážný stav mezi roztokem síranu železitého a jarosithydroniem. V této fázi je přibližně polovina železa obsažena v roztoku a druhá polovina je ve formě vysráženého jarosithydronia. Pevný jarosit se zfiltruje a použije se pro přípravu chemikálií pro čištění vody. Roztok obsahující síran železitý se nezpracovává. Použití tohoto roztoku se ukázalo jako problematické, protože v poměru k množství jarosithydronia se ho vytváří příliš mnoho. Jeho skladování je nepraktické a nákladné. Další nesnáz představuje skutečnost, že roztok obsahuje většinu nečistot z původního síranu železitého, zvláště mangan.
Zůstává tedy problém další zpracování znečištěného roztoku síranu železitého a jeho další možné využití. Proto je předmětem vynálezu nalézt způsob využití znečištěného roztoku síranu železitého takovým způsobem, aby se způsobu přípravy jarosithydronia neodpadaly žádné materiály, jež by bylo potřeba skladovat a/nebo eliminovat. Proto je předmětem vynálezu i zlepšení ziskovosti způsobu přípravy jarosithydronia.
Podstata vynálezu
Vynález nabízí způsob přípravy použitelného produktu, zvláště roztoku obsahujícího železité ionty pro úpravu vody, ze znečištěného roztoku síranu železitého obsahujícího nejméně jeden další kov jako znečišťující příměs, přičemž tento způsob je charakterizován tím, že obsahuje první precipitační stupeň, v němž se ke znečištěnému roztoku síranu železitého přidá báze s cílem zvýšit pH na 2 až 5, výhodně na 3 až 4, což vede k vysrážení hydroxidu železitého; po prvním precipitačním stupni následuje druhý, při němž se k roztoku přidá oxidační činidlo a báze s cílem zvýšit pH na 6 až 10, s výhodou 8 až 9, což vede k vysrážení zmíněného znečišťujícího kovu; dále jeden nebo více separačních stupňů pro izolaci pevných složek vysrážených během prvního a druhého precipitačního stupně z roztoku síranu; v úvahu přichází i dodatečný stupeň, v němž uvedené separované složky pevné fáze, nebo alespoň jejich část, jsou dále zpracovány za vzniku užitečných produktů.
Ve způsobu podle vynálezu se přednostně používá jako výchozí látka znečištěný roztok síranu železitého vzniklý jako vedlejší produkt způsob přípravy jarosithydronia, který jako nečistotu obsahuje mangan, jenž se ve druhém precipitačním stupni vysráží jako oxid.
- 1 CZ 293864 B6
Způsob podle vynálezu tedy obsahuje dva oddělené precipitační stupně, přičemž se hydroxid železitý vysráží v prvním precipitačním stupni a znečišťující kov, například oxid manganičitý se vysráží ve druhém stupni.
Kromě manganu nebo jako příměs k němu, může být znečišťujícím kovem i například nikl a/nebo zinek. Při uvedeném pH se tyto kovy vysráží jako hydroxidy.
V jednom provedení vynálezu se báze přidaná v prvním precipitačním stupni přidává ve formě roztoku nebo vodné suspenze, jež obsahuje nebo zcela roztok síranu získaný v separačním stupni.
Tímto způsobem lze regulovat množství vody cirkulující v tomto způsobu a tím lze ovlivňovat koncentraci roztoku síranu.
Zásadou může být MgO, Mg(OH)2, MgCO3, NH3, NaOH, KOH. V těchto případech uvedený roztok síranu obsahuje rozpustný MgSO4, (NH4)2SO4, Na2SO4 nebo K2SO4.
Jednou z použitelných zásad obsahujících hořčík je vodná suspenze připravená z kalcinovaného a mletého magnezitu.jinou volbou je suspenze obsahující hydroxid hořečnatý. Jak již bylo zmíněno, suspenzi lze uskutečnit ve vodě nebo v roztoku síranu získaném jako finální produkt tohoto způsobu, nebo v jejich vhodné směsi. Tím se získá zásaditá suspenze, jež se přidá k roztoku 20 síranu železitého za účelem vysrážení železa. Tento roztok síranu železitého má původně pH asi
1, jež je v prvním precipitačním stupni zvýšeno na asi 2 až 5, výhodně asi 3 až 4, při němž se železo vysráží jako hydroxid železitý. Pokud se jako báze v prvním precipitačním stupni použije oxid hořečnatý, probíhá tato reakce:
H2O
Fe3+ + 3MgO 2 Fe(OH)3 + 3 Mg2+
Vysrážený hydroxid železitý je v amorfním stavu, ve kterém je jeho rozpustnost v kyselinách nej lepší.
Ve druhém precipitačním stupni se pH roztoku zvýší na přibližně 6 až 10, výhodně 8 až 9, což se děje přidáním zásady jako je NaOH, KOH, Na2CO3 nebo NH3 k roztoku. Kromě toho se k roztoku přidá oxidační činidlo jako H2O2, načež Mn2+ zoxiduje a vysráží se jako oxid manganičitý, takže ve druhém reakčním stupni probíhá reakce:
Mn2+ + 2 H2O2 -> MnO2 + 2H2O
Jako oxidační činidlo je možno použít kyslíkatých oxidantů jako je peroxid vodíku, ostatní peroxysloučeniny nebo ozon. Kromě toho je možno užít chlór, oxid chloričitý, chloritan, 40 chlornan nebo chlorečnan.
V jednom provedení vynálezu způsob obsahuje spojené separační stupně, v nichž se pevné fáze vzniklé v prvním i ve druhém precipitačním stupni z roztoku síranu oddělují společně.
V jiném provedení vynálezu zahrnuje způsob první separační stupeň, v němž se ze síranového roztoku odděluje pevná fáze vysrážená v prvním precipitačním stupni a druhý separační stupeň, v němž se ze síranového roztoku odděluje pevná fáze vysrážená ve druhém precipitačním stupni.
Pevná fáze vysrážená v prvním a druhém precipitačním stupni se výhodně odděluje filtrací, ale 50 lze použít i jiných separačních způsobů.
Filtrát je roztok síranu hořečnatého v rozmezí koncentrací Mg od 0,5 % do 5 % v závislosti na složení základní suspenze z prvního stupně. Takový roztok je vhodný pro použiti například při bělení celulózy. Je-li obsah Mg v roztoku dostatečně vysoký, lze z roztoku oddělit síran
-2CZ 293864 B6 hořečnatý krystalizací. Krystalický síran hořečnatý se může použít například jako stopový prvek v umělých hnojivech.
Oddělené pevné složky obsahují jako hlavní složku sraženinu hydroxidu železitého, jíž lze užít pro přípravu chemikálie na bázi železa vhodné pro úpravu odpadní vody. Protože hydroxid železitý je pevný produkt, lze jej snadno dopravit do vzdálených míst, kde může být rozpuštěn v kyselině s cílem připravit roztok chemikálie vhodný pro aplikace při úpravě odpadní vody. Zvláště vhodná je kyselina dusičná. Roztoky dusičnanu železitého jsou vhodné pro aplikace, v nichž má mít chemikálie pro úpravu vody oxidační vlastnosti, například při deodorizaci odpadních vod obsahujících sirovodík.
Při těch provedeních způsobu podle vynálezu, v nichž se oba separační stupně spojují, je použití kyseliny dusičné výhodné i z toho důvodu, že oxid manganičitý přítomný v hydroxidu železitém se špatně rozpouští v kyselině dusičné. Proto většina oxidu manganičitého zůstává nerozpuštěna a usazuje se na dně nádrže. Takto se získá roztok, který má nižší koncentraci manganu. Jinou možností je odstranit nerozpuštěný podíl filtrací.
Kromě kyseliny dusičné je rovněž možno použít pro rozpouštění vysráženého hydroxidu železitého kyselinu chlorovodíkovou, kyselinu sírovou nebo organickou kyselinu jako například kyselinu mravenčí. Volba kyseliny závisí na účelu, pro který má být chemikálie na bázi železa použita. Například při použité úpravě zahrnující biologické čištění by mohl být hydroxid železitý rozpuštěný v organické kyselině vysoce použitelný, protože při úpravě vody by se uplatnil nejen kationt přítomný v chemikálii, ale i anion.
Přehled obrázků na výkresech
V dalším je vynález popsán za pomoci preparačních příkladů s odkazem na doprovodné obrázky, z nichž obrázek 1 zobrazuje blokový diagram jednoho provedení způsobu podle vynálezu a obrázek 2 zobrazuje blokový diagram jiného provedení způsobu podle vynálezu.
Obrázek 1 zobrazuje jedno provedení způsobu podle vynálezu, jež vykazuje nejdříve dva po sobě následující precipitační stupně a potom jeden separační stupeň. Pevná fáze získaná v separačním stupni obsahuje hlavně hydroxid železitý, ale také oxid manganičitý a možná i další nečistoty. Pevná fáze se používá pro přípravu chemikálie na bázi železa rozpuštěním ve vhodné kyselině. Roztok získaný v separačním stupni je čistý roztok obsahující síran hořečnatý.
Obrázek 2 znázorňuje jiné provedení způsobu podle vynálezu, které se vyznačuje dvěma precipitačními stupni a dvěma separačními stupni v takovém pořadí, že separace pevné fáze se provádí po každém precipitačním stupni. Hydroxid železitý se odděluje po prvním precipitačním stupni. Takto získaná sraženina hydroxidu železitého neobsahuje nečistoty a proto je vysoce vhodnou surovinou pro přípravu čisté chemikálie na bázi železa. Mangan a ostatní nečistoty přítomné v roztoku, jsou-li jaké, se vysráží ve druhém precipitačním stupni. Oddělují se ve druhém separačním stupni a získá se odpadní sraženina, jež se může ukládat například na skládku. Zbývá čistý roztok obsahující síran hořečnatý.
-3 CZ 293864 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Vysrážení železa
Pokusy se prováděly jako kontinuální způsoby v laboratorním měřítku. Výchozí roztok se získal ze způsobu přípravy jarosithydronia a měl hmotnostně následující složení: Fe 4 %, Fe2+ 0,08 % a Mn 490 ppm. Pro vysrážení železa se z práškového MgO a vodného roztoku síranu hořečnatého připravila suspenze obsahující Mg v koncentraci 2,4 %. Tato suspenze se kontinuálně přidávala k roztoku, přičemž se pH udržovalo na 3,5, načež se vysrážel Fe(OH)3. Reakční nádobou byl otevřený reaktor vybavený míchadlem a topným pláštěm. Teplota se udržovala na 40 °C a retenční doba byla 1 h. Vzorek odebraný z reaktoru se zfiltroval a filtrát se analyzoval: Mg 1,9%, Mn 311 ppm, Ni 1,9 ppm, Fe2+<0,01%. Filtrační koláč se usušil a analyzoval: Fe47,4%, Mg 1,5 %, amorfní stav. Koncentrace manganu ve sraženině se neanalyzovala, ale z kalkulace vyplývá, že všechen mangan přešel do filtrátu.
Experimenty ukázaly, že čím nižší je teplota při precipitačním stupni, tím vyšší je reaktivita získané hydroxidové sraženiny. Vhodné teplotní rozmezí bylo 20 až 40 °C a nejvýhodnější bylo 20 až 30 °C.
Příklad 2
Vysrážení manganu
K suspenzi z příkladu 1 se za účelem vysrážení manganu přidal NaOH (25 % roztok) a H2O2 (10 % roztok). Zásada byla uváděna hluboko pod povrch roztoku, zatímco peroxid vodíku se přidával přímo na povrch; pH se upravilo na 8 až 9. Retenční doba byla asi 1 hodina a teplota byla 40 °C. Po druhém precipitačním stupni se ze suspenze oddělily pevné složky pomocí laboratorního filtru a filtrát se analyzoval: Mg 1,1 %, Mn < 0,3 ppm, pH 9,15. Filtrát byl takto zbaven nečistot.
Příklad 3
Rozpuštění vysráženého železa
S cílem rozpustit vysrážený hydroxid železitý získaný výše uvedeným způsobem se provedl následující experiment. Voda (30,3 g), vysrážený hydroxid železitý (115,7 g, obsah pevné fáze 66 %) a kyselina dusičná (172 g, koncentrace 65 %) se umístily v laboratorní nádobě. V důsledku exothermní reakce stoupla teplota na 50 °C, a zahříváním nádoby se dále zvýšila na asi 80 °C. Po přibližně 15 minutách se rozpustil téměř všechen hydroxid železitý a volná kyselina zbyla v množství pouhých 1,1 %. Rozpouštění však pokračovalo, až úhrn jeho trvání dosáhl 2 hodin. Roztok byl analyzován: Fe 7,8 %, Mg 2,6 %, Mn 530 ppm, Ni 13 ppm, N 8 % (NO3 35,4 %), volná HNO3 0,4 %, nerozpuštěno 0,13 %. Nerozpuštěný materiál byl semikvantitativně analyzován rentgenovou fluorescenční analýzou: hlavní složkou bylo železo, Mg a Mn byly přítomny v množství přibližně 5 až 10 %. Toto ukazuje, že se sraženina na bázi hydroxidů železa dobře rozpouštěla v kyselině dusičné.
Claims (10)
1. Způsob přípravy použitelného produktu, zvláště roztoku obsahujícího železité ionty pro úpravu vody, ze znečištěného roztoku síranu železitého, obsahujícího nejméně jeden další kov jako znečišťující příměs, vyznačující se tím, že zahrnuje první precipitační stupeň, v němž se ke znečištěnému roztoku síranu železitého přidá báze, s cílem zvýšit pH na 2 až 5, výhodně na 3 až 4, což vede k vysrážení hydroxidu železitého; po prvním precipitačním stupni následuje druhý, v němž se k roztoku přidá oxidační činidlo a báze, s cílem zvýšit pH na 6 až 10, s výhodou 8 až 9, což vede k vysrážení zmíněného znečišťujícího kovu; dále jeden nebo více separačních stupňů pro izolaci pevné složky vysrážené během prvního a druhého precipitačního stupně z roztoku síranu; a případný dodatečný stupeň, v němž uvedené separované složky pevné fáze, nebo alespoň jejich část, jsou dále zpracovány za účelem přípravy použitelných produktů.
2. Způsobpodlenároku 1, vyznačuj ící se tí m , že znečištěný síran železitý je vedlejší produkt vzniklý při způsobu přípravy jarosithydronia.
3. Způsob podle nároku 1 nebo2, vyznačující se tím, že znečišťující příměs je mangan, který se vysráží jako oxid manganičitý v druhém precipitačním stupni.
4. Způsob podle kteréhokoliv z výše uvedených nároků laž3,vyznačující se tím, že báze přidaná v prvním precipitačním stupni je oxid hořečnatý, hydroxid hořečnatý nebo uhličitan hořečnatý, čpavek, hydroxid sodný nebo hydroxid draselný.
5 13. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že tento způsob zahrnuje dodatečný stupeň, v němž pevné složky získané z prvního separačního stupně a jež obsahují hydroxid železitý, jsou rozpuštěny v kyselině s cílem vytvořit roztok pro úpravu vody obsahující železité ionty.
5. Způsob podle kteréhokoliv z výše uvedených nároků laž 4, vyznačující se tím, že oxidační činidlo přidané v druhém precipitačním stupni je kyslíkatý oxidant jako peroxid vodíku, jiná peroxysloučenina nebo ozon, chlór, oxid chloričitý, chloritan, chlornan nebo chlorečnan.
6. Způsob podle kteréhokoliv z výše uvedených nároků laž 5, vyznačující se tím, že báze přidaná v druhém precipitačním stupni je hydroxid sodný, hydroxid draselný, uhličitan sodný nebo čpavek.
7. Způsob podle kteréhokoliv z výše uvedených nároků laž 6, vyznačující se tím, že zahrnuje společný separační krok, v němž se pevné složky vysrážené v prvním a druhém precipitačním stupni společně oddělí z roztoku síranu.
8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že zahrnuje první separační stupeň, v němž se pevné složky vysrážené v prvním precipitačním stupni oddělí od síranového roztoku, a druhý separační stupeň, v němž se pevné složky vysrážené ve druhém precipitačním stupni oddělí od síranového roztoku.
9. Způsob podle kteréhokoliv z výše uvedených nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že v separačním stupni nebo stupních se pevné složky oddělí od síranového roztoku filtrací.
10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 7až 9, vyznačující se tím, že síranový roztok získaný ze spojených separačních stupňů nebo z druhého separačního stupně se recykluje zčásti nebo zcela do prvního precipitačního stupně.
11. Způsob podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se t í m , že zahrnuje dodatečný stupeň, v němž jsou pevné složky získané ve spojeném separačním stupni a obsahující hydroxid železitý a znečišťující příměsi jako oxid manganičitý rozpuštěny v kyselině s cílem vytvořit roztok pro úpravu vody, obsahující železité ionty, přičemž zůstávají nerozpuštěny znečišťující příměsi jako oxid manganičitý.
-5CZ 293864 B6
I
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že roztok obsahující železité ionty určený pro úpravu vody se oddělí od nerozpuštěného materiálu.
10 14. Způsob podle nároků 11 ažl 3, vyznačující se tím, že kyselinou je kyselina dusičná a vzniklý roztok pro úpravu vody je roztok dusičnanu železitého.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI982367A FI106791B (fi) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Menetelmä käyttökelpoisten tuotteiden valmistamiseksi epäpuhtaasta ferrisulfaattiliuoksesta |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ371099A3 CZ371099A3 (cs) | 2000-05-17 |
| CZ293864B6 true CZ293864B6 (cs) | 2004-08-18 |
Family
ID=8552825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19993710A CZ293864B6 (cs) | 1998-10-30 | 1999-10-19 | Způsob přípravy použitelných produktů ze znečištěného roztoku síranu železitého |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6270738B1 (cs) |
| EP (1) | EP0997436B9 (cs) |
| KR (1) | KR20000035098A (cs) |
| AT (1) | ATE243655T1 (cs) |
| BR (1) | BR9905602A (cs) |
| CA (1) | CA2285731C (cs) |
| CZ (1) | CZ293864B6 (cs) |
| DE (1) | DE69909038D1 (cs) |
| FI (1) | FI106791B (cs) |
| NO (1) | NO323368B1 (cs) |
| PL (1) | PL192912B1 (cs) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19958271C1 (de) * | 1999-12-03 | 2001-08-30 | Klaus Kretschmer | Zusammensetzung und Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigten Wässern und Gewässersedimenten |
| KR100373136B1 (ko) * | 2000-07-25 | 2003-02-25 | 주식회사 세정하이테크 | 폐수의 질소 및 인 제거용 화학적 처리제 및 이를 이용한폐수의 처리방법 |
| FI118177B (fi) * | 2004-09-24 | 2007-08-15 | Kemira Oyj | Menetelmä rautaoksihydroksidia sisältävän adsorbenttimateriaalin valmistamiseksi, adsorbenttimateriaali sekä sen käyttö |
| DE102007032418B4 (de) * | 2007-07-10 | 2014-01-09 | Hans-Jörg Bonath | Verfahren zur Abtrennung von Grünsalz aus titandioxidhaltiger Aufschlusslösung |
| CN102120623B (zh) * | 2011-01-28 | 2012-11-28 | 重庆大学 | 一种聚合硫酸铝铁絮凝剂的制备方法 |
| CN106115790B (zh) * | 2016-06-24 | 2017-11-07 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种在高温高压下制备菱镁铁矿的方法 |
| CN110937581B (zh) * | 2019-12-18 | 2022-08-19 | 江苏南大环保科技有限公司 | 一种副产硫酸盐中有机物高效去除的精制方法 |
| FI129345B (en) | 2019-12-19 | 2021-12-15 | Crisolteq Ltd | Process for treating a regeneration residue from pickling acid |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2899300A (en) * | 1959-08-11 | Method for extracting nickel from | ||
| US3816593A (en) * | 1971-11-30 | 1974-06-11 | W Massey | Method of regenerating waste pickle liquor |
| US4305914A (en) * | 1977-05-09 | 1981-12-15 | Electrolytic Zinc Company | Process for precipitating iron as jarosite with a low non-ferrous metal content |
| US4231993A (en) * | 1979-06-11 | 1980-11-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Recovery of metal values from lead smelter matte |
| US4707349A (en) * | 1986-02-28 | 1987-11-17 | Hjersted Norman B | Process of preparing a preferred ferric sulfate solution, and product |
| GB9404191D0 (en) | 1994-03-04 | 1994-04-20 | Imperial College | Preparations and uses of polyferric sulphate |
| FI97290C (fi) * | 1994-12-30 | 1996-11-25 | Kemira Chemicals Oy | Menetelmä jätevesilietteen käsittelemiseksi |
| FI102160B (fi) | 1996-03-18 | 1998-10-30 | Kemira Oyj | Menetelmä vedenpuhdistuskemikaalin käyttökelpoisuuden parantamiseksi j a saostusaine |
| FI103034B1 (fi) * | 1996-04-16 | 1999-04-15 | Kemira Chemicals Oy | Menetelmä ferrirautaa sisältävien vedenpuhdistusliuosten valmistamiseksi sekä saatujen tuotteiden käyttö |
| GB9703662D0 (en) * | 1997-02-21 | 1997-04-09 | Tioxide Group Services Ltd | Treatment of a solution containing iron salts |
-
1998
- 1998-10-30 FI FI982367A patent/FI106791B/fi active
-
1999
- 1999-10-07 DE DE69909038T patent/DE69909038D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-07 AT AT99660159T patent/ATE243655T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-10-07 EP EP99660159A patent/EP0997436B9/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-08 CA CA002285731A patent/CA2285731C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-19 CZ CZ19993710A patent/CZ293864B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-10-20 US US09/421,742 patent/US6270738B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-21 BR BR9905602-0A patent/BR9905602A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-10-27 NO NO19995253A patent/NO323368B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-10-28 KR KR1019990047129A patent/KR20000035098A/ko not_active Withdrawn
- 1999-10-29 PL PL336334A patent/PL192912B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE243655T1 (de) | 2003-07-15 |
| EP0997436B1 (en) | 2003-06-25 |
| US6270738B1 (en) | 2001-08-07 |
| DE69909038D1 (de) | 2003-07-31 |
| FI106791B (fi) | 2001-04-12 |
| NO323368B1 (no) | 2007-04-10 |
| FI982367A0 (fi) | 1998-10-30 |
| NO995253L (no) | 2000-05-02 |
| KR20000035098A (ko) | 2000-06-26 |
| EP0997436A1 (en) | 2000-05-03 |
| CA2285731C (en) | 2009-09-01 |
| FI982367L (fi) | 2000-05-01 |
| EP0997436B9 (en) | 2004-01-14 |
| CA2285731A1 (en) | 2000-04-30 |
| PL192912B1 (pl) | 2006-12-29 |
| PL336334A1 (en) | 2000-05-08 |
| CZ371099A3 (cs) | 2000-05-17 |
| BR9905602A (pt) | 2000-08-29 |
| NO995253D0 (no) | 1999-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5746994A (en) | Method for synthesizing ferrate and ferrate produced thereby | |
| JP7372691B2 (ja) | ヒ素含有量が多いスコロダイトを硫酸含有量が多い酸性溶液から得る方法 | |
| JP5188298B2 (ja) | 砒素を含む非鉄製錬中間産物の処理方法 | |
| US4419246A (en) | Removal of heavy metal ions | |
| EP2174912B1 (en) | Method of removing arsenic from smelting residues comprising copper-arsenic compounds | |
| US9745193B2 (en) | Method for removing iron in the manufacture of phosphoric acid | |
| CA2292582A1 (en) | A process for the treatment of effluent streams | |
| JP2008540824A (ja) | 溶液から有価金属および砒素を回収する方法 | |
| PL182477B1 (pl) | Sposób obróbki osadu ze ścieków | |
| CN111170510A (zh) | 一种含砷废水处理并固化砷的方法 | |
| JP2009242223A (ja) | 三酸化二砒素の処理方法 | |
| US4169053A (en) | Method of treating waste waters containing solid-phase difficultly-soluble compounds | |
| CZ293864B6 (cs) | Způsob přípravy použitelných produktů ze znečištěného roztoku síranu železitého | |
| EP3697730A1 (en) | Polyferric sulphate solution | |
| EP0308175B1 (en) | Stripping and recovery of dichromate in electrolytic chlorate systems | |
| JP4960686B2 (ja) | 砒素含有液の処理方法 | |
| CN107312928B (zh) | 一种硫化砷渣制备五价砷浸出液的方法 | |
| RU2390500C1 (ru) | Способ очистки водных растворов от мышьяка и сопутствующих тяжелых металлов | |
| CZ314698A3 (cs) | Způsob přípravy roztoků na čištění vody, které obsahují trojmocné železo, a použití získaných produktů | |
| JP4614093B2 (ja) | 砒素含有排水の処理方法 | |
| JP2718221B2 (ja) | 砒素含有硫酸系排水の処理方法 | |
| JP3171605B2 (ja) | 産業廃液の処理方法 | |
| MXPA99010023A (en) | Process for preparing usable products from an impure ferric sulfate solution | |
| JPH09176861A (ja) | 無電解ニッケルめっき老化液の処理方法 | |
| KR20010002412A (ko) | 폐니켈화합물로부터 니켈화합물을 제조하기 위한 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20171019 |