[发明专利]由电站锅炉柠檬酸化学清洗废液制备柠檬酸铁铵的方法

说明书

本发明公开了一种由电站锅炉柠檬酸化学清洗废液制备柠檬酸铁铵的方法，具体包括以下步骤；1.将一定量的氢氧化铁加入电站锅炉柠檬酸化学清洗废液中；2.开启臭氧发生器对废液进行氧化、曝气搅拌。3.加热废液至70～95℃，反应时间2～3h；4.对该废液进行抽真空，使其蒸发浓缩；5.当废液浓缩至10％～20％时，浓缩液加氨水调节pH至7～8后进行真空结晶；6.对废水馏出液及真空结晶冷凝水进行高级氧化，化学需氧量COD合格后进行排放。本方法优势在于：使用电站锅炉化学柠檬酸清洗废水为原料回收其中附加值高产品柠檬酸铁铵，符合绿色发展的方向；方法安全、节能、易于实现，制备柠檬酸铁铵的同时解决了电站锅炉柠檬酸化学清洗废水无害化处理的难题。

技术领域

本发明属于柠檬酸铁铵制备领域及电站锅炉柠檬酸化学清洗废液处理领域，具体涉及一种由电站锅炉柠檬酸化学清洗废液制备柠檬酸铁铵的方法。

背景技术

柠檬酸是一种价格低廉、络合合性强、对金属设备腐蚀速率低的清洗剂，因此柠檬酸广泛应用于化学清洗领域。近年来随着柠檬酸化学清洗不断深入研究，高参数大容量电站锅炉的省煤器、水冷壁、过热器、再热器化学清洗广泛使用柠檬酸作为清洗介质。但是，电站锅炉柠檬化学清洗废水单次排放量大(约为300～1000吨)、废水COD通常大于10000mg/L，需要对其进行深度处理。通常柠檬酸化学清洗废水处理方法为锅炉焚烧法、高级氧化处理、生物法。以上处理思路均为将柠檬酸废水中的柠檬酸根分解以降低废水COD达到处理废水目的，此类方法处理难度大、费用高。电站锅炉柠檬酸清洗废液中含有大量柠檬酸根、铵根、铁离子，如果将柠檬酸清洗废水中的柠檬酸根、铵根、铁离子进行回收，采用一定工艺条件生成柠檬酸铁铵，即解决了柠檬酸化学清洗废液处理问题，又能够产生高附加值的化学品，这符合废物再利用的可持续发展和绿色发展理念。

柠檬酸铁铵又称枸橼酸铁铵，是柠檬酸铁FeC₆H₅O₇和柠檬酸铵(NH4)₃C₆H5O₇的复盐，其组成因合成条件不同而异，没有确切的化学式。棕色鳞片状的含铁量较高，达18.5％，可用作补血药，以治疗缺铁性贫血。绿色鳞片状的含铁量较低，为14.5％～16％。二者均为光化学敏感物质，绿色较棕色更易感光。柠檬酸铁铵被广泛用于食品添加剂、补铁剂、制作晒蓝图纸、照相业及微生物培养基等诸多领域。

目前合成柠檬酸铁铵方法主要以铁、硫酸亚铁、硝酸铁、柠檬酸及氨水/氨气为原料进行合成。

专利申请号CN2009101727084公开了一种柠檬酸铁铵的生产方法：将水和柠檬酸放于搅拌设备中升温至60℃；打开搅拌装置缓慢升至80℃反应生成柠檬酸亚铁；将第二步所得的物料降温至40℃加入双氧水氧化至无亚铁离子；通入氨气将第三步所得到的高铁化合物中和至pH≥7过滤去除杂质浓缩至糊状；最后将浓缩的糊状物放置于烘箱烘干。此方法避免了带入氯离子及硫酸根等杂质离子，但是存在将反应物从80℃降温至40℃浪费能源及双氧水在40℃反应分解率高导致双氧水利用率低的缺点。

专利申请号CN102017000722735公开了一种柠檬酸铁铵的生产方法，具体步骤如下：将硫酸亚铁加入水中，然后搅拌溶解；将碳酸钠水溶液缓慢加入硫酸亚铁溶液中，室温下充分反应1～2h；抽滤，用水洗涤沉淀物，直至无硫酸根离子检出为止，加入水搅拌均匀后，然后将柠檬酸加入上述沉淀物中，搅拌反应1～2h；加入双氧水进行氧化，然后加入氨水或通入氨气，搅拌反应调节pH至6～8，然后反应0.5～1h；加热浓缩至，冷却，补加氨水，在130～150℃烘干或190～200℃喷雾干燥，即得柠檬酸铁铵产品。其缺点在于烘干温度过高导致反应生成的柠檬酸铁铵分解。