利用廢鹽酸制取氯化亞鐵的研究

孫錦模 溫元峰

（大連市環(huán)境保護(hù)有限公司產(chǎn)業(yè)廢棄物處理廠，遼寧 大連 116000）

一、前言

金屬制品業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要清除鋼材表面氧化鐵皮而使用鹽酸進(jìn)行酸洗，酸洗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢酸液，鹽酸酸洗廢液的成分主要是：游離酸、氯化亞鐵和水。其含量隨酸洗工藝、操作溫度、鋼材材質(zhì)、規(guī)格不同而異，一般含氯化亞鐵：10—15%，游離酸；4%－20%，其余為水。

這種鹽酸廢液直接排放。會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，直接排放還浪費(fèi)有用的資源，利用鹽酸廢液生產(chǎn)氯化亞鐵能夠充分的利用資源，生產(chǎn)氯化亞鐵產(chǎn)品。直接用于污、廢水理，作為還原劑和媒染劑，廣泛用于織物印染，顏料染，制造等行業(yè)，同時(shí)還用于超高壓潤(rùn)滑油組份，也用于醫(yī)藥，冶金和照相。

氯化亞鐵具有獨(dú)有的脫色能力，適用于染料染料中間體、印染、造紙行業(yè)的污水處理。能簡(jiǎn)化水處理工藝，縮短水處理周期，降低水處理成本；對(duì)各類污水、電鍍、皮革、造紙廢水有明顯的處理效果，對(duì)廢水、污水中各類重金屬離子的去除率接近100%；處理成本低，是污水處理比較理想的藥劑。直接用于污、廢水處理，作為還原劑和媒染劑，廣泛用于織物印染，顏料印染，制造等行業(yè)，同時(shí)還用于超高壓潤(rùn)滑油組份，也用于醫(yī)藥，冶金和照相。

二、實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)舉例廢鹽酸含酸量由4%~20%不等，其中含有大量的2價(jià)鐵離子，可選用加鐵粉來(lái)制取氯化亞鐵溶液，但其反應(yīng)過(guò)程中有氫氣產(chǎn)生，存在燃、爆的風(fēng)險(xiǎn)，因此選用三氧化二鐵來(lái)與處理廢鹽酸，其反應(yīng)產(chǎn)物為氯化鐵與水，沒(méi)有安全隱患，制作產(chǎn)品為三氯化鐵與氯化亞鐵的混合物。

反應(yīng)化學(xué)方程式

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

氯化亞鐵技術(shù)指標(biāo)

HCl%≤0.5； FeCl2%≥10

實(shí)驗(yàn)室選取酸度之中適中的某公司廢鹽酸進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，廢酸反應(yīng)前原液數(shù)據(jù)如下：

HCl%：4.2 ； FeCl2%：22.5 ； FeCl3%：7.4

（一）常溫反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由以上數(shù)據(jù)可知，常溫條件下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸降低，導(dǎo)致到反應(yīng)后期時(shí)，反應(yīng)逐漸變慢，不能使鹽酸濃度降至0.5%以下，無(wú)法達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以實(shí)驗(yàn)室采取常溫反應(yīng)后再加熱的方法，使鹽酸的濃度降低，從而達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）常溫反應(yīng)后進(jìn)行加熱的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室在常溫反應(yīng)后期采用加熱的方式來(lái)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，以下為加熱反應(yīng)后的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的加熱后，鹽酸的濃度得到了降低，但最終產(chǎn)品仍無(wú)法達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

三、實(shí)驗(yàn)工藝優(yōu)化

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)常溫反應(yīng)條件下游離酸的濃度能過(guò)達(dá)到1%以下，因此考慮在此情況下加入鐵屑不僅可以與游離酸反應(yīng)，而且還可以將廢液中的三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子，從而提高氯化亞鐵濃度，產(chǎn)生的氫氣極少。

反應(yīng)化學(xué)方程式

Fe+2HCl=FeCl2+H2

Fe+ 2 FeCl3------3 FeCl2

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

鐵屑與廢鹽酸在加熱的條件下，可以進(jìn)行良好的反應(yīng)，反應(yīng)10小時(shí)后，最終產(chǎn)品指標(biāo)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)處理成本較低。

四、工藝流程

來(lái)自產(chǎn)廢企業(yè)回收的廢酸槽液，加入反應(yīng)器中再加入而氧化二鐵，鹽酸與三氧化二鐵進(jìn)行反應(yīng)當(dāng)廢酸中的鹽酸濃度降到1%-2%時(shí)，再加入適量的鐵屑繼續(xù)反應(yīng)，一部分鐵屑與其中的游離酸反應(yīng)，一部分鐵屑將其中的三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子.待達(dá)到要求后。放入沉降池，沉降后的清液達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，作為水處理藥劑使用。