氯化铁工艺概述课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,氯化铁,Page,2,目录,一,氯化铁的性质、用途,二,氯化铁的市场情况,四,氯化铁的生产方法,三,氯化铁的国家标准,Page,3,氯化铁的理化性质,物理性质,化学性质,外观与性状,:,黑棕色结晶，粉状也略带块。,熔点,():306,相对密度,(,水,=1):2.90,沸点,():319,相对蒸气密度,(,空气,=1):5.61,溶解性,:,易溶于水，不溶于甘油，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚,。,1.,与碱反应,2.,与还原剂反应,3.,氯化铁与苯酚发生显色反应,4.,三价铁离子的检验,5.,氯化铁与相对于,Fe,的活,6.,氯化铁与其它金属泼金属,7.,水解反应,氯化铁的理化性质,1.,与碱反应,Fe,3+,+3OH,-,=Fe(OH),3,FeCl,3,+3NH,3,H,2,O=Fe(OH),3,+3NH,4,Cl,2.,与还原剂反应,2FeCl,3,+SO,2,+2H,2,O=2FeCl,2,+H,2,SO,4,+2HCl 2FeCl,3,+H,2,S=2FeCl,2,+S+2HC,3.,氯化铁与苯酚发生显色反应,具有羟基与,sp,2,杂化碳原子相连的结构（,C=C,OH,）结构的化合物能与,FeCl,3,的水溶液显示特殊的颜色：苯酚、均苯三酚显紫色；邻苯二酚、对苯二酚显绿色；甲苯酚显蓝色。也有些酚不显色。,4.,三价铁离子的检验,FeCl,3,+3KSCN=Fe(SCN),3,+3KCl,溶液由黄色（,Fe,3+,）变为血红色（,Fe(SCN),3,）,5.,氯化铁与相对于,Fe,的活泼金属,镁：,3Mg+2FeCl,3,=3MgCl,2,+2Fe,液由黄色变成无色。,铝：,Al+FeCl,3,=AlCl,3,+Fe,溶液由黄色变成无色。,锌：,3Zn+2FeCl,3,=3ZnCl,2,+2Fe,溶液由黄色变成无色。,（以上均为金属过量）,Page,4,氯化铁的理化性质,6.,氯化铁与其它金属,铜：,Cu+2FeCl,3,=2FeCl,2,+CuCl,2,溶液由黄色变成蓝色（,FeCl,2,的浅绿色被掩盖）。,铁：,Fe+2FeCl,3,=3FeCl,2,溶液由黄色变成浅绿色。,注：氯化铁不能与,K,、,Ca,、,Na,、,Ba,反应。,7.,水解反应,氯化铁是水溶液酸性最强的盐之一，这是由于,Fe,3+,的强烈水解反应造成的：,Fe,3+,+3H,2,OFe(OH),3,+3H,+,FeCl,3,+3H,2,O=Fe(OH),3,+3HCl,（因为水解是可逆反应，生成的,Fe(OH),3,量极少，不能沉淀出来，所以,不写沉淀符号,）,Page,5,Page,6,氯化铁的用途,用途,主要用于,金属蚀刻,，污水处理,。,其中蚀刻包括铜、不锈钢、铝、五金等材料的蚀刻。,另外对五金蚀刻产品如：眼镜架，钟表，电子元件，标牌铭牌。,对低油度的原水处理效果好。,印染滚筒刻花,、,电子工业,线路板及,荧光数字筒生产,等。,建筑工业,用于制备混凝土，以增强混凝土的强度、抗腐蚀性和防水性。,能与氯化亚铁、氯化钙、氯化铝、硫酸铝、盐酸等配制成泥凝土的防水剂,无机工业,用作制造其他铁盐和墨水。,染料工业,用作印地科素染料染色时的氧化剂。,印染工业,用作煤染剂。,冶金工业,用作提取金、银的氯化侵取剂。,有机工业,用作催化剂、氧化剂和氯化剂。,玻璃工业,用作玻璃器皿热态着色剂。,制皂工业,用作肥皂废液回收甘油的凝聚剂。,氯化铁的市场情况,Page,7,我国的三氯化铁生产企业主要分布在中、东部地区。国内三家规模较大的三氯化铁生产企业,有两家在山东省,一家在安徽省。经过一系列扩产,这三家企业的三氯化铁总产能,2009,已达到,3,万,t,。,其他若干家小企业合计有,2.2,万,t/a,的三氯化铁产能。其中,山东青岛金屯化工有限公司虽然目前只有年产,200t,三氯化铁的生产能力,但发展的势头看好。,2008,年,我国总计约有,4.2,万,t,的三氯化铁产能,2011,年我国无水三氯化铁产量,2.81,万吨，,2012,年我国无水三氯化铁产量,3.00,万吨，,2013,年我国无水三氯化铁产量,3.22,万吨，,2014,年我国无水三氯化铁产量达,3.46,万吨。,氯化铁的国家标准,Page,8,表,1,工业氯化铁,国家标准,(,GB/T1621-93,),表,2,净水剂氯化铁国家标准,(GB4482-93),Page,9,氯化铁的生产方法,氯化法,以废铁屑和氯气为原料，在一立式反应炉里反应，生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出，进入捕集器冷凝为固体结晶，即是成品。尾气中含有少量未反应的游离氯化铁。用氯化亚铁溶液吸收氯气，得到氯化铁溶液作为副产品。生产操作中氯化铁蒸气与空气中水分接触后强烈发热，并放出盐酸气，因此管道和设备要密封良好。整个系统在负压下操作。,用氧化铁与盐酸反应结晶得氯化铁成品。,氯化铁溶液,的合成方法,低共熔混合物反,应法（熔融法）,复分解法,将铁屑溶于盐酸中，先生成氯化亚铁，再通往氯气氧化成氯化铁。冷却氯化铁浓溶液，便产生氯化铁的六水物结晶。,在一个带有耐酸衬里的反应器中，令铁屑和干燥氯气在氯化亚铁与氯化钾或氯化钠的低共熔混合物（例如，,70%FeCl,3,和,30%KCl,）内进行反应。成氯化铁，升华被收集在冷凝室中，该法制得的氯化铁纯度高。,Page,10,双击添加,标题文字,氯化铁溶液的合成方法,一、生产原理,这里介绍的是水溶液法二步氯化的工艺流程。首先,用盐酸与铁屑反应,生成中间产品二氯化铁溶液,:,Fe+2HC1=FeC12+H2,将二氯化铁溶液除杂后,调整,PH,值在,1,左右,然后进一步用氯气进行氧化,(,或用硝酸进行氧化,),就可以制得三氯化,铁溶液,:,2FeCl2+Cl2=2FeCl3,或,3FeC12+HNO3+3HC1=3FeC13+NO+2H2O,蒸发三氯化铁溶液至比重达,1.55,然后冷却析晶,即可得到六水合三氯化铁。,目前,工业生产中有大量废铁屑、废盐酸产生,利用这些废原料制备三氯化铁,该工艺具有较好的经济效益和环境效益。,废铁屑制备三氯化铁的工艺,Page,11,三、工艺流程,二、原料,1.,铁屑,(,铁粉或铁粒,),铁屑应含杂质少,特别是重金属的含量不能高。重金属杂质对生产不利,选料时应加以重视。,2.,盐酸。一般采用工业盐酸,比重为,1.19,含量为,37%,。,(,或废盐酸,:10,12,波美度,),3.,氯气。小厂家生产用氯气,最好采用钢瓶液氯,(,或硝酸,:42,波美度,),。,氯化铁溶液的合成方法,Page,12,氯化铁溶液的合成方法,工艺条件,工艺控制要点,:,（,1,）通氯前,反应塔按塔的容量放五分之一的三氯化铁,使母液的三氯化铁含量在,10%,左右,PH,值,2,不足,2,时,可加入适量盐酸,（,2,）通氯前第一次投铁,应加总投铁量的一半,剩下一半等温度升到,80O,以上时,定时均匀投入,不能一次投铁过多,也不能隔时太长,。,（,3,）通氯后,呈放热反应,。,应在一至二小时内达,80 110,。,温度过低或过高,可调剂投铁量或通氯量加以控制,防止产品变黄或鼓抱,。测定溶液比重是否为,1.2.1.25,若,PH,值小于,45,可再加热反应,直到,PH,值为,45,时为止。,Page,13,四、生产步骤,1.,铁屑处理。将铁屑用水冲洗,除去所沾附的灰法和杂质。,2.,氯化亚铁的生成。称取处理好的铁屑,90,千克,放入,反应缸中,加蒸馏水,90,千克,再加浓盐酸,100,升。为加快反,应速度,可以回热,当反应缸中泡沫翻动剧烈时停止回热。等,泡沫下降,然后再加浓盐酸,80,升,并用大棒翻动铁屑,然后,盖上盖子,让其反应。若泡沫很快下降,可再稍许加热,直至,大翻泡沫,然后保温反应到第二天,(,整个反应完成需,24,小时,左右,),反应基本完成。测定溶液比重是否为,1.2.1.25,若,PH,值小于,45,可再加热反应,直到,PH,值为,45,时为止。所以,必须安置排风扇不断地排出氢气。另外,加热最好采用蒸汽,回热的方式。,氯化铁溶液的合成方法,Page,14,3.,过滤。将氯化亚铁溶液倒进过滤缸中进行过滤。滤缸中间的筛孔板必须用小石头和沙子铺好,再铺上滤布,缸底应凿眼,便于滤液漏入滤液缸。并在滤液中加化学纯盐酸调整,PH,值为,1,左右。溶液应清亮无浑浊,否则应重新过滤。,4.,氧化。将过滤好的二氯化铁溶液转氧化缸,(,陶瓷制品,),中,然后通氯气进行氧化。通氯气时应注意气体流量的调节,由小到大,慢慢地调节器到合适的流量位置。,氯化铁溶液的合成方法,Page,15,液氯蒸发器：,用碳钢制造用于蒸发液氯中所含水份。,氯化炉,:,用锰钒钢板制,用于溶解铁屑。,冷凝器,:,用碳钢板制造,用于冷凝三氯化铁蒸气。,星形卸料器,:,最好外购,也可自造用于氯化炉底的卸料。,尾气吸收塔,:,用陶瓷或玻璃钢制造,用于吸收尾气。,尾气抽风机,:,用聚氯乙烯材料制造,用于抽送尾气。,气液分离器,:,用塑料板制造,分离三氯化铁中所含水份。,放空烟囱,:,用塑料板制造。,循环液池,:,用耐酸混凝土制造,;,用于盛装循环水。,循环液泵,:,用玻璃钢或陶瓷制造,抽送循环水用。,液体三氯化铁贮桶,:,用聚氯乙烯板制造。,热水桶,:,用碳钢制造,用于盛装冷却循环水用。,五、相关设备,氯化铁溶液的合成方法,汇报完毕，谢谢！,