[发明专利]工业草酸亚铁中草酸的回收

说明书

本发明提供一种回收黑色金属酸洗工序中使用的草酸的工艺，从而降低总成本以及酸洗处理的环境负荷。

技术领域

本发明涉及环保“绿色”电镀工艺，特别涉及铁回收成分——用于再生黑色金属清洗后的酸洗废液的草酸的再生。所生产的草酸的质量使其也可在其它工业领域中使用。

背景技术

草酸在用于再生和回收酸洗用酸(包括盐酸、硫酸、磷酸、乙酸和硝酸)的配方中用作铁沉淀剂。本发明的发明人在专利US 8,603,420中曾记载过一种回收废酸洗用酸的工艺流程，将草酸亚铁加工成可销售的氧化铁产品。本发明涉及从草酸亚铁中回收草酸，旨在降低黑色金属酸洗中酸的再生成本。

在一些出版物中记载了草酸回收。通常，涉及草酸铁溶液，所述草酸铁溶液与氯化钙反应，生成固体草酸钙，通过过滤从浆料中分离草酸钙。然后草酸钙与硫酸反应，生成可溶的草酸以及作为副产物的石膏沉淀物(例如，RU 655656,RU 945246)。在另一种方法中，首先还原铁离子，然后回收草酸亚铁并使用硫酸再生草酸(Hilakos S.:Jacobs’NewProcess for Removing Iron from Phosphoric Acid,39^th Annual ClearwaterConference,June 5-6,2015)。本发明的目的是提供一种在黑色金属酸洗过程中使用草酸后回收草酸的方法。

本发明的另一个目的是提供一种工业适用的回收黑色金属表面处理中使用的草酸的工艺流程，该工艺流程节约了成本并且给环境带来的负荷最小。

本发明的其它目的和优点将随着描述的进行而显现。

发明内容

本发明提供一种从黑色金属酸洗工业流程获得的草酸亚铁中回收草酸的工艺，包括i)在耐酸的、搅拌的和温度可控的反应器中提供所述草酸亚铁的水基浆料；ii)在搅拌下将预定量的浓硫酸混合入所述步骤i的浆料中，并使反应混合物反应足够时间，从而获得草酸溶液和固体一水硫酸亚铁的悬浮液，而反应混合物的温度由于反应释放的热量而升高；iii)过滤所述步骤ii的悬浮液，从而将一水硫酸亚铁从所述草酸溶液的滤液中分离；iv)冷却和搅拌所述滤液，从而使所述溶液中的草酸结晶并沉淀；和v)分离、洗涤和干燥所述沉淀的草酸。所述硫酸可以一次性加入，例如在10-15分钟内。本发明的工艺包括计算所述步骤ii中混合的硫酸量，以便所述预定量对应于所添加的硫酸与所述草酸亚铁(例如二水草酸亚铁)的重量比在3.5到5之间，例如3.6到4.8之间。从所添加的硫酸总质量与所述反应混合物总质量计算时，所添加的硫酸总量相当于40wt％到55wt％之间，例如44wt％到51wt％之间。

反应释放的热量使反应混合物升温至50-90℃。如果需要，可以通过反应器的通风，或者借助于制冷和制热元件，调节所述反应混合物的温度。温度优选为60至70℃。反应时间通常为20至60分钟，例如35至45分钟。

在优选实施例中，本发明的工艺，包括冷却草酸滤液至温度为5至15℃，优选8至10℃；通过过滤分离所述沉淀的草酸并在过滤器上用草酸饱和水清洗；并在50至80℃，优选55至70℃的温度下干燥清洗后的草酸。本发明的工艺优选利用分离和清洗草酸过程中得到的滤液中的硫酸和草酸按照该即时工艺制备另一批反应混合物，从而提高总收率；可以将所述滤液加入所述反应混合物或者可以将它们用于制备反应物。

本发明的工艺提供的回收的草酸，纯度至少为99.6％，例如至少为99.7％，例如至少为99.8％，或至少为99.9％，例如99.95％。回收率通常至少为70％，例如75％或更多；产量，特别是将滤液重新用于后续批次时，通常更高，例如至少为80％，例如至少为85％，例如至少为90％，例如至少为95％。

附图说明

通过以下实施例并结合参考附图，本发明上述的以及其它的特点和优点将更加明显，其中：

图1是本发明一个实施例中所述方法的流程图。