三氯化铁的工艺路线为:1.铁屑和氯气在氯化炉中发生氯化反应,高温下生成FeCI。气体;2、FeCI。气体进入捕集器进行冷却、结晶;3、从捕集器出来的尾气经过吸收净化后放空,同时生产液体三氯化铁(二氯化铁溶液作吸收液)。 多年的生产实践,工艺、设备不断地完善和改进,现有的这套装置仍有不尽人意之处。主要表现在产品含量不稳定(FoCI:及不溶物杂质含量时常偏高),设备腐蚀严重,操作条件较恶劣,环境污染大。粉尘夹带现象铁屑作为主要的原材料,其质量的优劣对产品影响颇大。一般厂使用的铁屑大都来自机械加工厂的刨花铁(下脚料),杂质含量高,主要为铁锈(Fezo。、FeO‘)等不易升华的固体。在氯化炉中,铁屑与氯气中心反应温度高达10。。℃左右,产物FeCI。升华成气体(FeCI。在315℃开始升华)。高温下大量的FeCI。气体形成强烈的湍流,造成铁锈等固体小颗粒被夹带,随FeCI。气体流出氯化炉,在捕集器中沉降下来,从而降低了产品的纯度。分析结果表明.料斗中粉尘的Fe20。、Fe。
三氯化铁在饮用水处理中用作净水剂;在环保污水处理中用作净化絮凝剂;选矿用作助剂;在电子行业中用作线路板蚀刻剂;轻工行业用作不锈钢制品的腐蚀;有机合成中用作二氯乙烷的催化剂;印染工业中用作靛蓝染料的氧化剂和印染媒染剂;染料工业用作中间体原料;在医药制药中用作催化的原料;在建筑混凝土中渗入其溶液后能增加建筑物强度、抗腐蚀性和防止渗水;三氯化铁是生产甜菊糖的主要原料,在生产不溶性硫磺中作催化剂,也被大量用于电视机阴罩的生产。
产品特点:
三氯化铁是城市自来水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂,具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
与其它水处理絮凝剂相比具有如下特点:
1、与聚合氯化铝相比相同的浓度价格低40%以上,可完全替代聚合氯化铝;
2、液体三氯化铁本身为水溶液,省去了固体絮凝剂配制溶液的繁琐操作及溶解不完全的问题;
3、可取代液体或固体硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等絮凝剂,处理成本与其相比可降低30%以上;不含对人体有害的其它铝净水剂所具备的铝离子。
4、絮凝性能优良,沉降速度高于铝盐系列絮凝剂如硫酸铝、聚合氯化铝等,且形成的矾花密实、沉降快、能减少跑矾花现象,使滤池反冲洗次数减少。
5、处理后产生的污泥量少,可大大节省污泥处理费用。
用三氯化铁分解试样、重铬酸钾滴定法测定亚铁的分析方法。试样用三氯化铁溶液溶解,金属铁被氧化为二氯化铁进入溶液,亚铁留在沉淀中,过滤、分离,
在隔绝空气的条件下,以盐酸和氟化钾溶液溶解沉淀,二苯铵磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定。本文对方法中试剂浓度、用量、时间、滴定介质、干扰元素等影响因素进行试验,确定了三氯化铁溶液浓度和用量为100 g/L和30 mL、搅拌时间为20 min的最佳实验条件。该法测定直接还原铁中亚铁,相对标准偏差小于2%,加标回收率在98%~101%之间。
铁类催化剂是一类价格低廉,环境友好的催化剂,在有机合成中得到了广泛的应用,其中以FeCl_3为代表被广泛作为路易斯酸使用,这是因为它拥有简单易得,价格便宜,催化效果良好等各种优点。三氯化铁是最重要的铁类催化剂之一,能够在许多有机合成反应中起作用。常温下,烯醇或者炔醇能够进行分子内加成成碘代环醚,而三氯化铁作为中间体加入能够有非常好的反应结果。在另一方面,反应生成的乙烯基碘代物在有机合成中是一种重要的反应试剂,这些碘代物在C-C键的构建中有着很广泛的应用。三氯化铁在烯醇或者炔醇成碘代环醚过程中,对反应所起的作用,同时探讨反应进行与产物生成的规律。对二十余种烯醇化合物进行了实验以及探讨,得到不同结构的烯醇化合物成碘代环醚的结果,并总结出生成产物的规律以及三氯化铁在反应体系中所起的作用。对二十余种炔醇化合物进行了实验以及探讨,得到不同结构的炔醇化合物的结果,并总结出生成产物的规律以及三氯化铁在反应体系中所起的作用。
三氯化铁物化性能:固体产品为褐绿色晶体,密度2.898mg/cm3,熔点282℃,在空气中极易吸收水分而潮解。液体产品为红棕色溶液。易溶于水、乙醇、甘油、乙醚和丙酮,难溶于苯。氯化铁应用于
水处理做絮凝剂,在20世纪70年代初期,因其良好的溶解性能及优良的絮凝效果,一度引起广泛的关注。但由于其强烈的吸水性,为包装、储存和运输带来不便,使其应用受到一定的限制。
制备方法:原料可用铁屑或铁粉、盐酸。为综合利用,也可用烧渣,烧渣中含铁为20%~30%。
其反应式:2Fe+6HCl→2FeCl3+3H2↑
向带蒸汽夹套的反应锅内加入30%~31%的盐酸,加热到40~50℃时,加入烧渣。烧渣与盐酸的质量比为(0.3~0.5)∶1,进行搅拌,当反应锅内溶液达到38~80波美度时,停止加渣,继续搅拌,反应1~1.5h。当料达到40~42波美度时,反应基本完成。将反应溶液移入另一容器内,静止一昼夜,上部黄色透明液体为三氯化铁。然后将其蒸发浓缩至55~60波美度时,即可冷却结晶,经过1~2d,析出棕黄色粒状三氯化铁结晶,纯度可达85%以上。在生产中要控制好温度。
产品应用:该产品用于饮用水及工业给水净化处
理。液体产品可直接计量投加,固体产品需在溶解池调配成10%~20%溶液后计量投加。固体产品吸湿性极强,开封后最好一次性配成溶液,有效投加浓度一般在10~50mg/L。产品腐蚀性强,投加设备需进行防腐处理,操作工人应配备保护设施。
可用于活性污泥脱水。使用的pH值范围为6.0~11.0,最佳的pH值范围为6.0~8.4。通常的用量为5~
100mg/L。形成的絮凝体粗大,沉淀速度快,不受温度的影响。用它来处理浊度高的废水,效果更显著。它的腐蚀性大,比硫酸亚铁的腐蚀性强,能腐蚀混凝土和使某些塑料变形。当它溶解于水时,产生氯化氢气体,污染周围环境。三氯化铁不仅可做絮凝剂,也可做防水剂等。
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