降低鐵氧化物中殘留氯化物的方法技術

一種除去含有氯化物的鐵氧化物中氯化物的方法，它包括步驟： （ａ）將含氯化物的鐵氧化物與一種含結晶水的水合金屬化合物混合，該水合金屬化合物可在５０℃到１４００℃分解，釋出結晶水；和 （ｂ）將混合物加熱至低于水合金屬化合物分解溫度３０℃到高于分解溫度１０００℃的溫度范圍內，加熱時間： （ｉ）應足以使水合金屬化合物釋出至少部分結晶水，與 （ｉｉ）足以有利于使所述含氯化物的鐵氧化物中的氯化物含量下降１０ｗｔ％到９９．９ｗｔ％；。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
?降低鐵氧化物中殘留氯化物的方法本專利技術涉及一種降低鐵氧化物中，尤其是再生鐵氧化物中殘留氯化物含量的方法。過去20年中，由鋼酸洗產生的鹽酸廢液中制造的再生鐵氧化物(RIO)已被確認為是制取含鐵氧化物的產品如高品質鐵酸鹽的重要原料來源。利用鋼酸洗產生的鹽酸廢液中制造的再生鐵氧化物有一個缺點，這就是氧化鐵中不可避免的含有氯化物，通常100克再生鐵氧化物中含有氯化物的克數按百分數計達0.1-0.5％。再生鐵氧化物中氯離子的存在不僅腐蝕生產鐵酸鹽的設備，也有損鐵酸鹽的產品質量。用經濟的辦法降低再生的鐵氧化物中的氯化物含量，使氧化鐵的質量無大的改變，這是能使再生鐵氧化物作為商業(yè)有用原料的一個關鍵問題。1934年7月24日授權轉讓給K.A.Ferkel的專利US-A-1,967,235中提出了一種生產金屬氧化物的方法，它是先將金屬氯化物與水蒸汽接觸形成水合氧化物，然后將它焙燒去除水合氧化物中的水份，從而生成金屬氧化物但未提及任何降低再生鐵氧化物中氯化物含量的方法。轉讓給TDK電子公司的日本專利申請47-39477提出把含2.5％氯化物的β-FeOOH在450℃加熱形成α-鐵氧化物，也未提及從含氯化物的鐵氧化物中除去氯化物雜質的方法。Suganuma等在第四次鐵酸鹽國際學術會議，陶瓷學進展，1986，第15卷，81-85頁報告了一種通過將空氣中的氧化鐵與加入的二氧化硫和/或濕氣加熱以除去赤鐵礦粉中氯離子的方法。然而硫氧化物是一種有毒氣體，有損人體健康與環(huán)境保護。因此，仍然需要提出一種不顯著影響鐵氧化物質量、以低成本降低再生鐵氧化物(RIO)中氯化物含量的方法。本專利技術涉及一種從含氯化物的鐵氧化物中除去氯化物的方法，它包括-->下列步驟：(a)將含氯化物的鐵氧化物和含結晶水的水合金屬化合物混合，后者可在50℃到1400℃分解釋出結晶水；(b)將混合物加熱到一定溫度，該溫度位于水合金屬化合物分解溫度以下30℃到水合金屬化合物分解溫度以上1000℃之間，加熱的時間為：(i)足以釋出水合金屬化合物中至少部分的結晶水，和(ii)足以有助于使所述含氯化物的鐵氧化物中氯化物含量減低10％到99.9％(重量)；因此本專利技術涉及一種降低鐵氧化物、尤其是鋼酸洗的鹽酸廢液產生的再生鐵氧化物(RIO)中殘留氯化物含量的方法，該方法通過用含結晶水的金屬化合物和鐵氧化物的后合成處理，接著加熱該混合物到某一溫度，在該溫度下足以釋放出至少部分水合金屬化合物中的結晶水，從而使鐵氧化物中殘留氯化物易于除去。特別是本專利技術涉及一種在升溫條件下用加熱的黃色鐵氧化物處理(含氯化物的)氧化鐵以降低其中殘留氯化物含量的方法，這種純化的再生鐵氧化物特別適用于制取高品質的鐵酸鹽。本專利技術待處理的鐵氧化物可廣泛地從含痕量或大量氯化物的礦物或合成的鐵氧化物中選取。從鋼屑、鋼除氧化皮的廢液或作為工業(yè)廢品的鐵氯化物中得到鐵氧化物的各種方法在專利US-A-4,935,219中已有敘述。從某些這類方法中得到的鐵氧化物將不可避免地含有殘留的氯化物，這些氯化物來自制取鐵氧化物使用的含氯化物試劑或原料。作為一種優(yōu)選的實施方案，本專利技術使用的鐵氧化物是從鋼酸洗的鹽酸廢液中制取的再生鐵氧化物(RIO)。在再生鐵氧化物制取的過程中，鹽酸浸漬廢液噴到焙燒爐中，其中廢液中的水和游離HCl快速排出，而FeCl2水解產生鐵氧化物和氯化氫。再生鐵氧化物中含有氯化物，按再生鐵氧化物的重量計，氯化物含量通常在800到20,000ppm，特別是在800到5,000ppm，更尤其是在800到2,000ppm。適宜于處理本專利技術中鐵氧化物的金屬化合物可在廣泛的范圍內選取任一種工業(yè)用的或試劑級的含有結晶水的金屬化合物，這些金屬化合物加熱時可釋出結晶水，從而有利于降低鐵氧化物中殘留的氯化物。-->一種金屬化合物能否適用于處理含氯化物的鐵氧化物，可首先通過找到它的分解溫度來確定。這里所述的分解溫度是金屬化合物釋出它的結晶水或水合水的溫度。用于找到金屬化合物的分解溫度的說明性非限定實例包括：(i)查閱化學詞典或手冊如Chemical?Rubber?Company公司出版的化學與物理手冊(CRC手冊)或(ii)通過實驗測定金屬化合物分解釋出結晶水的溫度。作為判斷一種金屬化合物是否適合于處理本專利技術中含氯化物的鐵氧化物的一個說明性實例，將含結晶水或水合水的金屬化合物與含500ppm到2000ppm氯化物重量的鐵氧化物，以1∶50到2∶1的重量比混合，以形成實驗混合物，此后將該實驗混合物從它的分解溫度加熱到高于它的分解溫度600℃，加熱的時間例如為10分鐘到1小時，此時間足以使金屬化合物中的結晶水釋出，從而除去鐵氧化物中所含的氯化物。在上述同樣的條件下，將同樣的含氯化物的鐵氧化物在無金屬化合物加入條件下加熱作對照實驗，加熱處理后，分別測定鐵氧化物與金屬化合物混合物中的氯化物含量和鐵氧化物對照實驗中的氯化物含量，與對照實驗中的氯化物含量比較，當混合物中氯化物含量能下降10到99.9wt％，優(yōu)選是20到99.9wt％，更優(yōu)選是25到99wt％時，便可認為這種金屬化合物適宜于處理含氯化物的鐵氧化物。尚需考慮的作為選取金屬化合物的其它因素包括金屬化合物的成本，分解溫度，金屬化合物最終應用的適宜性等。換句話說，當被金屬化合物除去的氯化物百分數G按下列方程計算高于10％時，便可認為本專利技術中為除去氯化物而選用的金屬化合物是恰當的：G＝A-CA＝(a-a’)/aC＝(C-C’)/C其中：G＝被金屬化合物除去的氯化物％A＝混合物中氯化物降低的％C＝對照實驗中氯化物降低的％a＝加熱前實驗混合物中氯化物總量-->a’＝加熱后實驗混合物中氯化物總量c＝加熱前對照實驗中氯化物總量c’＝加熱后對照實驗中氯化物總量可能適合的水合金屬化合物的說明性實例包括，但決不以此為限，水合的K2O，Cr2O3，BaO，NiO，ZnO，MgO，MnO，CuO，CoO和黃色的鐵氧化物(FeOOH)，其他合適的水合金屬化合物可從查閱化學詞典，化學品目錄等中找到。對于本領域的技術人員，對經濟可行的各種不同金屬化合物，使用上述的實驗方法很容易找到適宜的金屬化合物。作為本專利技術優(yōu)選的實施方案，可選取50℃到1400℃，更優(yōu)選是選取100℃到900℃，更更優(yōu)選是選取200℃到400℃分解溫度的水合金屬化合物。作為本專利技術具體的實施方案，處理鐵氧化物的金屬化合物中氯含量按Cl的重量計小于500ppm，優(yōu)選在小于100ppm，更優(yōu)選在小于10ppm，其中Cl可以氯化物，含氯的化合物或氯的原子/分子等的形式存在。在本專利技術優(yōu)選的實施方案中，使用黃色的鐵氧化物來處理含氯化物的鐵氧化物，適宜的黃色鐵氧化物可包括任何天然的或合成的鐵氧化物如針鐵礦、赭石礦，黃土(顏料)，褐鐵礦等。作為本專利技術特別優(yōu)選的實例是使用合成的黃色鐵氧化物，黃色鐵氧化物的化學式是Fe2O3·nH2O。黃色鐵氧化物在2O0℃開始失去結晶水，在290℃到300℃幾乎失去全部的結晶水。結晶水失去后，黃色鐵氧化物變成紅色鐵氧化物。處理鐵氧化物的水合金屬化合物的適宜量按待處理的含氯化物的鐵氧化物與水合金屬化合物的總重量計為1到90％，優(yōu)選在2到50％，更優(yōu)選在3到25％，特好是優(yōu)選在5到15％。可使用本領域技術人員熟知的任一種本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種除去含有氯化物的鐵氧化物中氯化物的方法，它包括步驟：(a)將含氯化物的鐵氧化物與一種含結晶水的水合金屬化合物混合，該水合金屬化合物可在50℃到1400℃分解，釋出結晶水；和(b)將混合物加熱至低于水合金屬化合物分解溫度30℃到高于分解溫度1000℃的溫度范圍內，加熱時間：(i)應足以使水合金屬化合物釋出至少部分結晶水，與(ii)足以有利于使所述含氯化物的鐵氧化物中的氯化物含量下降10wt％到99.9wt％；2.根據權利要求1的方法，其中所述的水合金屬化合物中氯化物重量低于500ppm。3.根據權利要求2的方法，可從水合K2O，水合Cr2O2，水合BaO，水合NiO，水合ZnO，水合MgO，水合MnO，水合CuO，水合CoO和黃色鐵氧化物這組化合物中，選取所述的含有結晶水的水合金屬化合物。4.根據權利要求3的方法，其中所述含結晶水的水合金屬化合物是黃色鐵氧化物。5.根據權利要求1的方法，其中含氯化物的鐵氧化物中氯化物含量在800到20,000ppm。6.根據權利要求1的方法，其中所述的含氯化物的鐵氧化物是一種再生的鐵氧化物，它是從鋼酸洗的鹽酸廢液中制得的，它所含的氯化物按重量計在800到5000ppm。7.根據權利要求1的方法，其中在步驟(a)中，按混合物的總重量計，與所述的水合金屬化合物混合的所述水合金屬化合物的量為1wt％到90wt％，有1wt％到90wt％的水加入該混合物，混合是...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：D·M·小哈米爾頓，
申請(專利權)人：國際殼牌研究有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：