[发明专利]一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氧化铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于废物资源化处理技术领域，其特征涉及一种含铁含锌的污泥提取铁制备出氧化铁的方法。

背景技术

氧化铁是一种重要的无机非金属材料，化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐候性和对紫外线的屏蔽性。它在涂料工业中用作防锈颜料及铁红色、紫棕色的着色颜料；在建筑工业中用作人造大理石、地面水磨石、墙壁涂料的着色剂；在电子电讯工业中是制备铁氧体元件的重要材料；在化学工业中是触媒和生产其它含铁化工产品的原料。此外也可以用作磁性铁粉的原料、五金器材的抛光、眼镜玻璃、光学仪器、玉石的磨光材料，在生物医学工程等方面也具有极其广泛和重要的用途。

同时热镀锌厂产生的含铁含锌的污泥是一种热镀锌厂车间酸洗水排出的污染性工业固体废渣，一般含铁量较大，由于各生产厂家工艺不同，通常含铁量在20％～50％之间，Zn:1％～7％。其中含污泥的主要污染物为氧化铁、氢氧化铁、氧化亚铁、氧化锌、氢氧化锌等，另外污泥在多数热镀锌厂采用堆放的形式，污泥在堆放的过程中除了占用大量的土地外，还由于这些污泥含水量比较高，其一些化学成分随水入渗土地，易造成土地的组成、结构与其物化性质的恶化，更为严重的是这种髙含锌废弃物产生的污水渗入地下易造成地下水污染，使其地下水形成重金属污染，同时也易造成资源的浪费。

对于铁的提取，其大部分工艺是先制备成晶种，然后褪色，再二次氧化，且压滤，最后进行干燥。其中二次氧化在加热中进行。其温度最高达到85℃。

其工艺操作比较复杂繁琐，其耗能大，对于含铁浓度低的污泥，产生不了太大的经济价值。

发明内容

本发明在于将得到的含铁含锌的溶液生产出高纯度的氧化铁，本发明的目的是用低成本生产高纯度的氧化铁，将污泥变废为宝，消除了污泥的二次污染，保护了生态环境。相对于上者，其特点是操作简单，工艺设备要求低，其成本低的同时还可以得到高纯度的氧化铁。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种含铁含锌的污泥提取铁并制备氧化铁的方法，包括以下步骤：

步骤1，溶解及过滤

向含铁含锌污泥中加入盐酸，使含铁含锌污泥充分溶解；在12℃～35℃条件下，向其内加入碱液，调节pH值为4-7，将污泥溶液均匀搅拌后，静置300min～500min后过滤得到含锌含铁溶液，含锌含铁溶液中含有氢氧化亚铁。所述盐酸的质量百分数浓度为7％～35％，按固液比，盐酸：含铁含锌的污泥为0.5～4：1。

步骤2，低温氧化

将氧化性气体通入步骤1得到的含锌含铁溶液中，使其部分的Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，氧化时间为6-7h，溶液呈现黄褐色，则氧化充分完成。

步骤3，过滤分离铁和锌

将步骤2氧化后的含锌含铁溶液进行过滤，得到滤饼和含锌的溶液，所述滤饼为氢氧化铁胶体。

步骤4，低温烘干制备氧化锌

将步骤3得到的滤饼洗涤后，在60℃～100℃条件下烘干4h～5h后得到高纯度的氧化铁。

所述的含铁含锌污泥为热镀锌生产过程中产生的，其中质量分数为：Fe:20％～50％,Zn:1％～7％,余量为水。其中含铁含锌的污泥中，Fe元素存在的形式为氧化铁、氢氧化铁、氧化亚铁，Zn元素存在的形式为氧化锌、氢氧化锌，其中，各个物质的混合比例为任意比。

所述的碱液为氢氧化钠，其质量分数为20～30wt％。

所述的氧化性气体为氧气或者空气。其中气压为0.4～0.6MPa。

本发明的有益效果是：1)本发明消除了污泥的二次污染，保护了生态环境，实现了废物再利用的资源循环利用效果。2)本发明符合我国节约减排的产业政策，投资小，设备要求低，提铁的效率高。3)本发明相操作简单，其流程短。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

以下实施例采用的含铁含锌污泥为热镀锌生产过程中产生的，其中质量分数为：Fe:20％～50％,Zn:1％～7％,余量为水。其中含铁含锌的污泥中，Fe元素存在的形式为氧化铁、氢氧化铁、氧化亚铁，Zn元素存在的形式为氧化锌、氢氧化锌，其中，各个物质的混合比例为任意比。

实施例1

取200g污泥放入2L烧杯中，向含铁含锌汚泥中加入盐酸的质量百分数浓度为7％的盐酸1500ml,使含铁含锌污泥充分溶解,此时加入氢氧化钠调节PH值为4，静止澄清300min，过滤得到含铁含锌的溶液。