三氯化铁

关键词：

三氯化铁（精选五篇）

三氯化铁 篇1

1 临床资料

1.1一般资料50例中男28例, 女22例;年龄18~88岁, 平均 (60.5±5.6) 岁;发病后0.5~24h就诊, 平均就诊时间 (2.6±1.2) h。临床表现:所有病例均有血压下降、心率增快;呕血20例 (40.0%) , 黑便35例 (70.0%) , 鲜血便8例 (16.0%) 。胃溃疡16例 (32.0%) , 十二指肠溃疡19例 (38.0%) , 复合型溃疡10例 (20.0%) , 出血性胃炎3例 (6.0%) , 胃癌、胃Dieulafoy病各1例 (各占2.0%) 。溃疡病例胃镜检查均见溃疡面覆盖黑色血痂。1.2试剂配制氯化高铁 (Fe Cl3·6H2O) 晶体500g加入到适量的95%乙醇中溶解, 上层为饱和的三氯化铁溶液, 下层为未溶解的或析出的三氯化铁晶体, 取上层饱和溶液5ml加入到95ml的蒸馏水中即制成5%三氯化铁溶液。1.3方法在吸氧和积极补充血容量的基础上应用5%三氯化铁溶液50ml经胃管注入, 必要时可重复1次。记录患者治疗前后各项临床症状、体征变化 (呕血、鲜血便、黑便、血压、心率) 。24h后生命体征平稳的患者行胃镜检查, 生命体征不稳定的患者在补液、输血基础上行急诊手术。1.4结果治疗后血压、心率恢复正常48例 (96.0%, 48/50) , 停止呕血18例 (90.0%, 18/20) 。50例中35例 (70.0%) 大便未解, 考虑系出血停止, 肠道残留的固体、液体成分量较少所致。15例解黑便, 其中8例 (16.0%, 8/50) 大便隐血阳性, 考虑肠道有活动性出血或肠道积血所致;7例大便隐血阴性, 考虑铁剂所致。行急诊手术2例 (4.0%) , 胃癌1例, 术中见溃疡面有活动性渗血;胃Dieulafoy病1例, 术中见血管残端有涌血。

2 讨论

上消化道大量出血患者病情急、变化快, 可导致失血性休克甚至死亡, 病死率高达8.0%~13.7%[1]。上消化道出血的病因较多, 常见的有消化性溃疡、食管静脉曲张、急性胃黏膜病变、胃食管肿瘤、贲门黏膜撕裂综合征、胆囊疾病、胰腺疾病等, 其中尤以消化性溃疡引起的上消化道出血占首位。

多数患者就诊时, 病情急, 生命体征不稳定, 一旦确诊, 需紧急治疗。而放置胃管操作简单, 一般的临床医生都能操作, 不需要另请消化内科医生。5%的三氯化铁溶液经胃管注入可迅速进入胃腔达到止血目的, 并对食管黏膜起保护作用, 同时可经胃管抽出胃液以判断胃内出血情况。三氯化铁为高价铁, 能与血红蛋白中的血红素结合形成既稳定又不易吸收的络合物。消化道出血的创面往往渗出较多富含K+、N a+、C a 2+、M g 2+的血浆, 其与血红蛋白中的含铁血红素能较好结合, 所形成的络合物坚硬、致密, 具有收敛止血作用[2]。三氯化铁溶液主要用于局部止血, 其特点为价廉、止血迅速、效果可靠。低浓度 (5%~10%) 小剂量 (<100ml) 的三氯化铁溶液对消化道黏膜无损伤作用[3]。但须注意: (1) 配制浓度要准确, 浓度低了止血效果差, 高了容易对组织造成损伤, 可产生胃痉挛性腹痛与呕吐, 故胃肠道用药通常选用5%~10%的浓度且用量不超过100ml。 (2) 在注入三氯化铁溶液时患者应保持侧卧位预防因恶心引起误吸; (3) 由于本品有一定的刺激作用, 使用时应注意对黏膜的保护, 尤其是眼结膜的保护。

参考文献

[1]许国铭, 李兆申.上消化道内镜学[M].上海:上海科学技术出版社, 2003:513-514.

[2]彭进才.三氯化铁溶液治疗褥疮20例[J].人民军医, 2006, 49 (12) :747-748.

三氯化铁 篇2

通过聚合氯化铁(PFC)对高岭土悬浮颗粒的絮凝试验中浊度和Zeta电位的测试,发现低温时在相同的PFC投药量下随着碱化度(B)的增大,Zeta电位减小;在达到相同的浊度去除,低温时PFC的投加量要小于常温时,在相同的.药剂投加量低温时Zeta电位要高于常温时;温度降低PFC水解和沉淀速度减小,使得PFC水解中间体更易与污染物反应,同时增强了电中和能力,减少了PFC的用量;温度的降低使得PFC的多核羟基络合物中间体水解程度减小而保持形态的时间延长,所以PFC比传统混凝剂FeCl3处理低温低浊水更有效.

作 者：王红宇 李久义 栾兆坤 刘维屏 作者单位：王红宇(浙江大学环境科学研究所,杭州,310029;浙江工业大学建筑工程学院,杭州,310014)

李久义,栾兆坤(中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京,100085)

刘维屏(浙江大学环境科学研究所,杭州,310029)

三氯化铁 篇3

本工作以粉煤灰为原料制备了PSiAFCS絮凝剂,以硅藻土为原料制备了模拟废水,考察了各制备条件和絮凝实验条件对PSiAFCS絮凝性能的影响,并与其他絮凝剂的絮凝效果进行了比较。

1 实验部分

1.1 原材料和仪器

粉煤灰(主要成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3)取自南昌某火力发电厂;盐酸、NaOH、Na2SO4、Na2CO3、KF均为分析纯;按文献[10]制备PSiAFC;聚合氯化铝(PAC):市售;按文献[11]制备Al(OH)3溶胶;以硅藻土为原料按文献[12]制备模拟废水。

SX 5-12型箱式电阻炉:上海申光仪器仪表有限公司;JHS-1型电子恒速搅拌机:杭州仪表电机有限公司;PHT-P型酸度计:上海申光仪器仪表有限公司;WGZ-200型散射光浊度仪:上海昕瑞仪器仪表有限公司;DF-1型集热式恒温磁力搅拌器:金坛市中大仪器厂;FYX-1型高压反应釜:大连通产高压釜容器制造有限公司。

1.2 PSiAFCS的制备

将粉煤灰和KF以m(粉煤灰)∶m(KF)=20∶4的比例在玛瑙研钵中混合均匀,在800℃下于电阻炉中焙烧活化1h后,按液固质量比为4∶1加入一定量浓度为6mol/L的盐酸,100℃下酸浸2h,固液分离。在60℃下向滤液中加入Al(OH)3溶胶调溶液pH至3.0~3.5,并保温4h,在保温后期按n(Al3+)∶n(SO 42-)=11的比例加入Na2SO4继续保温2h,得到聚硫酸氯化铝铁(PAFCS),保存备用。滤渣在90℃的NaOH溶液中水解除氟,除氟后将滤渣转移至4mol/L的NaOH溶液中,于160℃、0.6MPa下反应5h,得到硅酸钠溶液,将其稀释到SiO2质量分数为2.5%左右,同时调pH为6.0使其活化,室温下静置聚合反应10min,得到活性硅酸,在高速搅拌下,按[n(Al3+)+n(Fe3+)]∶n(Si4+)=10向活性硅酸中加入一定量的PAFCS,熟化24h后即得到PSiAFCS絮凝剂,外观为红棕色黏稠液体。

1.3 絮凝实验

在200r/min转速下向500mL已配制好的模拟废水中加入一定量的絮凝剂,搅拌2min后改变搅拌转速为50r/min再搅拌10min,静置一定时间后,取液面下2~3cm处液体测定其浊度。

2 结果与讨论

2.1 n(Al3+)∶n(SO 42-)对废水剩余浊度的影响

在模拟废水pH为7.2、浊度为125.00NTU、温度为25℃、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、静置时间为20 min的条件下,PSiAFCS制备过程中n(Al3+)∶n(SO 42-)对废水剩余浊度的影响见图1。由图1可见:随n(Al3+)∶n(SO 42-)的升高,废水剩余浊度呈现先降后升的趋势;当n(Al3+)∶n(SO 42-)=11时,废水剩余浊度最低,为4.33NTU,浊度去除率达96.54%。有研究[13,14]报道,以Cl-为主要配位体引入少量SO 42-增强铝铁絮凝剂的絮凝能力的原因可能有两方面:一是Al3+的水解聚合产物中存在着[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+,而SO 42-与[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+中的[AlO4]5-结构类似而取代[AlO4]5-,形成[SO4Al12(OH)24(H2O)12]10+,增强了絮凝剂的电中和能力;二是SO 42-通过氢键将共聚体离子连接起来增大了聚合度。但SO 42-加入量过多,絮凝剂水解时,通过氢键与共聚体连接的结合力较弱的SO 42-离解出来,与Al3+和Fe3+生成了多价酸盐的沉淀物,降低了絮凝能力,故废水剩余浊度升高。

2.2 PSiAFCS加入量对废水剩余浊度的影响

在模拟废水pH为7.2、浊度为125.00NTU、温度为25℃、静置时间为20min的条件下,考察了PSiAFCS加入量对废水剩余浊度的影响,实验结果见图2。由图2可见:随PSiAFCS加入量增加,废水的剩余浊度先明显降低,然后趋于平缓,后略有上升;PSiAFCS加入量为2.5~7.5mg/L时,废水的剩余浊度均较低,浊度去除率均在96%以上;PSiAFCS加入量为2.5mg/L时,废水的剩余浊度最低,为4.33NTU,浊度去除率达96.54%。这是因为,模拟废水中的胶体微粒带负电荷,微粒之间相互排斥,比较稳定,不能沉降下来。PSiAFCS通过静电中和、吸附架桥及网捕等作用,可以去除模拟废水中的各种杂质。PSiAFCS加入量过少,会有部分胶体颗粒未受到絮凝剂的作用而处于悬浮状态;在最佳的PSiAFCS加入量条件下,絮凝剂恰好全部作用在胶体颗粒上,且絮团的沉降速率最大;PSiAFCS加入量过多,会使胶体颗粒带上相反电荷而不易沉降。本实验最佳PSiAFCS加入量为2.5mg/L。

2.3 模拟废水pH对其剩余浊度的影响

在模拟废水浊度为125.00NTU、温度为25℃、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、静置时间为20min的条件下,考察了模拟废水pH对其剩余浊度的影响,实验结果见图3。由图3可见:废水pH为4.0时,废水的剩余浊度达42.30NTU,浊度去除率仅为66.16%;废水pH在6.0~11.0范围内时,废水的剩余浊度均较低,浊度去除率均在94%以上。这是因为,pH对水中胶体颗粒表面电荷Z电位、絮凝剂的性质和絮凝效果都有很大影响[15,16]。实验制备的PSiAFCS絮凝剂pH适用范围为6.0~11.0。

2.4 模拟废水温度对其剩余浊度的影响

在模拟废水pH为7.2、浊度为125.00NTU、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、静置时间为20min的条件下,考察了模拟废水温度对其剩余浊度的影响,实验结果见表1。由表1可见:模拟废水温度为20~60℃时,废水的浊度去除率均在96%以上;随废水温度升高,浊度去除率提高;废水温度为60℃时,浊度去除率达98.83%。因为温度升高,溶液中的分子或粒子运动速率加快,增加了单位时间内发生絮凝的分子或粒子间的有效碰撞次数,絮凝速度加快,且水解反应是吸热反应,温度高时,有利于水解反应进行,致使废水的剩余浊度比温度低时低。

2.5 模拟废水初始浊度对其剩余浊度的影响

在模拟废水pH为7.2、温度为25℃、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、静置时间为20min的条件下,考察了模拟废水初始浊度对其剩余浊度的影响,实验结果见表2。由表2可见,模拟废水初始浊度在50.00~500.00NTU范围内,絮凝反应后废水剩余浊度为1.61~13.21NTU,浊度去除率均在96%以上。

2.6 静置时间对废水剩余浊度的影响

在模拟废水pH为7.2、温度为25℃、浊度为125.00NTU、PSiAFCS加入量为2.5mg/L的条件下,考察了静置时间对废水剩余浊度的影响,实验结果见图4。由图4可见:经PSiAFCS处理过的废水,静置时间越长,剩余浊度越低;静置时间为20min时,剩余浊度为4.33NTU,浊度去除率为96.54%;当静置时间超过20min后,剩余浊度变化不大。本实验适宜的静置时间为20min。

2.7 不同絮凝剂对赣江水絮凝性能的比较

采用PSiAFCS、PSiAFC和PAC 3种絮凝剂处理赣江水(pH为6.8,浊度为30.00NTU),絮凝反应后废水的剩余浊度见图5。由图5可见:在絮凝剂加入量相同的条件下,PSiAFCS处理后水样的剩余浊度低于PSiAFC和PAC处理的水样;PSiAFCS加入量为2.5mg/L时,水样的剩余浊度最低,为0.52NTU,浊度去除率达98.27%,已达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中浊度小于1.00NTU的要求。在絮凝过程中观察到,PSiAFCS形成的絮体大、密实、沉降速度快,原因在于SO 42-的引入发挥了其增加电荷及增大聚合度的作用,从而增强了絮凝剂的絮凝能力。可见PSiAFCS是一种高效的无机高分子絮凝剂。

3 结论

a)以粉煤灰为原料制备的无机高分子絮凝剂PSiAFCS处理以硅藻土为原料配制的模拟废水,在n(Al3+)∶n(SO 42-)=11、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、废水pH为6.0~11.0,温度为60℃、静置时间为20min、废水初始浊度为50.00~500.00NTU的范围内,PSiAFCS的絮凝效果良好,废水浊度去除率大于96%。

b)PSiAFCS对赣江水的浊度去除效果优于PSiAFC和PAC。PSiAFCS加入量为2.5mg/L时,水样的剩余浊度最低,为0.52NTU,浊度去除率达98.27%,已达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中浊度小于1.00NTU的要求。

摘要：以粉煤灰为原料制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸硫酸氯化铝铁(PSiAFCS),用PSiAFCS处理以硅藻土为原料配制的模拟废水。实验结果表明,在n(Al3+)∶n(SO42-)=11、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、废水pH为6.011.0,温度为60℃、静置时间为20min、废水初始浊度为50.00500.00NTU的范围内,PSiAFCS的絮凝效果良好,浊度去除率大于96%。PSiAFCS对赣江水的浊度去除效果优于聚硅酸氯化铝铁(PSiAFC)和聚合氯化铝(PAC)。PSiAFCS加入量为2.5mg/L时,水样的剩余浊度最低,为0.52NTU,浊度去除率达98.27%,达到GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》中浊度小于1.00NTU的要求。

三氯化铁 篇4

混凝是重要的水处理方法,广泛用于给水、城市污水和各种工业废水处理中。加入混凝剂,通过混合、凝聚、絮凝等作用,废水中胶体物质或悬浮物沉淀下来,水质得到净化。混凝不仅可以去除水中的悬浮物和胶体粒子,降低COD,而且还可去除水中的细菌和病毒,并有除磷、脱色、除臭及减轻水体富营养化等作用。就处理流程而言,混凝在废水的预处理、一级处理、高级处理和污泥调理等都有应用。

20世纪90年代中期,我国对制革废水处理研究多是混凝法再配合其他工艺。秦美洁[1]1994年研究了SPTL-CS复合无机高分子絮凝剂(聚合硫酸铁的一种改性产品)对制革废水的处理,发现其对制革废水中CODCr去除率达70%以上,对重金属离子Cr3+具有较好的去除效果;何义亮[2]1995年则比较了几种常用的国产混凝剂处理制革废水的效果,认为聚合硫酸铁是一种比较经济有效的混凝剂,工艺上结合采用混凝气浮,再配合使用PAM助凝剂处理制革废水,可全部去除硫化物,并使出水总铬≤1 mg/L,CODCr去除率也可达70%～80%。20世纪90年代末期,针对气候特点采用化学方法处理制革废水。如张萍[3]1999年针对中国北方气候特点,提出了混凝沉淀-微滤工艺处理制革废水,用钢厂硫酸亚铁酸洗废液作混凝剂,将混凝沉淀作为制革废水的主体处理工艺,其处理效果与聚铁、聚铝工艺相比,相差不大,并且适合北方气候特点,达到了以废治废的目的。

混凝法是制革废水单独处理阶段和综合处理阶段常用的方法,混凝在废水处理中占有重要的地位。混凝能有效脱除80%～95%的悬浮物质和65%～95%的胶体物质,对除去水中细菌、病毒的效果稳定。例如,日益受到重视的废水脱色等问题,采用无机絮凝剂比生化法脱色效果好。制革厂“三废”治理的重点在污水,而难点却在污水处理后得到的污泥[4]。近年来,随着新型混凝剂的研究开发和新的废水深度处理技术的发展,混凝法得到了较好的处理效果。

混凝剂根据化学成分的不同,可分为无机、有机和微生物混凝剂。无机混凝剂,按金属盐种类可分为铝盐系和铁盐系;有机混凝剂依据化学成分可分为人工合成高分子混凝剂和天然高分子混凝剂两大类。本文利用咸阳市钢管钢绳厂酸洗废液及废铁屑为原料,制备了混凝剂聚合氯化铁,并对其在制革废水处理中的应用进行了研究。

2 实验部分

2.1 仪器设备及试剂

2.1.1 主要仪器

实验所用的主要仪器和设备见表1。

2.1.2 主要试剂

钢铁盐酸酸洗废液(pH=1.06,全铁含量为15%),咸阳市钢管钢绳厂;聚合氯化铝(PAC),巩义市宇清净水材料有限公司;聚合硫酸铁(PFS),南京市化学工业总公司精细化工厂;三氯化铁(FC),分析纯,天津市双船化学试剂厂;阳离子聚丙烯酰胺(PAM),PR-Y-5,分子量≥450,青岛普瑞化工有限公司;高岭土,化学纯,上海三浦化工有限公司。

重铬酸钾(K2Cr2O7),武汉市中南化学试剂厂;氢氧化钠(Na OH),天津市河东红岩试剂厂;盐酸(HCl),西安市三浦精细化工厂;硫酸(H2SO4),西安市西北化工试剂厂;硫酸银(Ag2SO4),天津市天达净化材料精细化工厂;硫酸肼((N2H4)H2SO4),中国派尼化学试剂厂(郑州);六次甲基四胺((CH2)6N4),天津市化学试剂六厂;六氯铂(Ⅳ)酸钾(K2Pt Cl6),天津市化学试剂六厂;邻苯二甲酸氢钾,天津元立化工有限公司;氯酸钠(Na Cl O3),吴江市东升化工有限公司。均为分析纯。

2.2 实验方法

2.2.1 混凝剂聚合氯化铁(PFC)的制备及理化指标的测定

2.2.1. 1 混凝剂PFC的制备

本文以钢铁盐酸酸洗废液和废铁屑为原料,制备混凝剂聚合氯化铁。依据酸洗废液的质量不同,需经过添加废铁屑来调节其酸度及铁含量,然后经过过滤除去不溶物及杂质,得到纯净的酸洗废液以备用。根据参考文献[5,9],并通过实验室初步筛选比较不同氧化方式的效果确定采用直接氧化法。在氧化方式筛选试验中,采用了氧气和双氧水为氧化剂与氯酸钠氧化进行对比,试验发现:用氧气做氧化剂,在常压下氧化速度慢。只有在密闭加压的条件下才能有较好的效果,但考虑到反应的放热效应及压力条件,因此对反应容器的条件要求较苛刻。用双氧水做氧化剂,氧化效率不高,用量大,且双氧水只有在较强酸性条件下才能发挥作用。用氯酸钠做氧化剂,氧化速度快,反应易控制,氧化完全,效率高,用量较少。本文以氯酸钠为氧化剂,直接氧化经过预处理的钢铁盐酸酸洗废液,经历氧化、水解、聚合一步反应制备聚合氯化铁。

2.2.1. 2 混凝剂PFC理化指标的测定

密度、全铁含量、亚铁含量、盐基度、pH值的测定,均参照聚合硫酸铁国家标准GB14591-93的方法进行。

2.2.2 混凝剂PFC的混凝除浊效果及与其它混凝剂的对比

模拟悬浊水的配制:称取6.0～8.0 g高岭土溶于10 L自来水中充分搅拌,静置30～40 min后留做混凝试验水样。

混凝剂PFC的混凝试验按照CECS 130:2001《混凝沉淀烧杯试验方法》上的标准进行试验。用JJ-4型定时变速六联搅拌器在1L方形烧杯中进行试验。取1000m L水样,加入适量的PFC混凝剂,在转速为100～120 r/min下搅拌1 min,使混凝剂充分分散。随后降低转速至60～80 r/min,继续搅拌20 min;静置15 min后取距上清液液面1/2处的水样分析水质。

各混凝剂均配成10%的溶液进行投加。

2.2.3 制革废水的水质测定

此次试验用制革废水是取自皮革加工的各个工段的综合废水,但不包括灰碱脱毛和铬鞣工段的废水。主要测定其浊度、色度、CODCr和pH值四个指标,测定方法按照参考文献[10]中分析方法进行。

2.2.4 混凝剂聚合氯化铁在制革废水处理中的应用

按照2.2.2试验方法进行聚合氯化铁对制革废水的处理应用试验,并对比应用试验混凝剂聚合氯化铁、聚合氯化铝的处理效果。混凝剂均配成30%的溶液进行投加。同时将混凝剂聚合氯化铁与聚丙烯酰胺进行复配应用试验,其中聚合氯化铁配成30%的溶液、聚丙烯酰胺配成0.1%的溶液进行投加。

3 结果与讨论

3.1 聚合氯化铁(P FC)的制备方法及理化指标

3.1.1 PFC的制备

通过试验发现,经过预处理的钢铁酸洗废液pH值为1.05,全铁含量为15.03%。试验中取该废液100 g,氧化剂氯酸钠4.78 g用少许水溶解配成溶液在搅拌的条件下缓慢加入钢铁酸洗废液中,经过氧化、水解、聚合一步反应制得聚合氯化铁。该法得到的PFC性能稳定、混凝效果好。

3.1.2 PFC的理化指标

聚合氯化铁理化指标如表2所示。

3.2 混凝剂P FC的混凝除浊效果及与其它混凝剂的对比

3.2.1 PFC、PAC、PFS、Fe Cl3混凝除浊性能

3.2.1. 1 不同投加量下混凝除浊效果

从图1可知:随着混凝剂投加量的增加浊度去除率升高、效果渐好,当投加量达到一定量后时,浊度的去除率反而有所下降、效果变差。因此,混凝剂发挥最好混凝性能有一个最佳的使用量。通过试验发现,如果把各混凝剂投加量的体积数换算成毫克数(PFC、PFS、Fe Cl3以铁计,PAC以铝计),混凝剂PFC、PAC、PFS、Fe Cl3的最佳投加量分别为30mg/L、38 mg/L、40 mg/L、60 mg/L。在最佳投加量条件下,混凝剂PFC、PAC、PFS、Fe Cl3对模拟悬浊水的浊度去除率分别为80.33%、83.60%、63.13%、87.42%。由此可见,在最佳投加量条件下,PFC的混凝除浊效果优于PFS,但略差于PAC和Fe Cl3。

3.2.1. 2 不同pH值下的混凝除浊效果

从图2可知:随着pH值的增大浊度的去除率升高、效果渐好,当pH增大到一定程度后,会存在一个浊度去除效果较好的区间,之后浊度去除率会下降。因此,混凝剂在使用过程中,都有一个最佳的p H值使用范围。试验发现:PFC、PAC、PFS与Fe Cl3的pH值适用范围分别为6～11、5～8、5～8与7～9。PFC在pH值为10.03时,浊度去除率最大为87.59%;PAC在pH值为7.68时,浊度去除率最大为86.43%;PFS在pH值为5.91时,浊度去除率最大为77.37%;Fe Cl3在pH值为7.84时,浊度去除率最大为87.32%。由此可见,在最佳使用pH值条件下,混凝剂PFC的混凝除浊效果最好,优于其它三种混凝剂PAC、PFS和Fe Cl3。

3.2.2 PFC、PAC、PFS、Fe Cl3混凝除浊对比试验

在混凝剂的投加量相同的情况下,比较其混凝除浊效果。其中,PFC、PFS、Fe Cl3以Fe量计,PAC以Al量计。由图3可知,当PFC、PAC、PFS、Fe Cl3的投加量都为0.5 mol/L时,它们对模拟悬浊水的浊度去除率分别为80.20%、76.78%、55.37%、75.34%。由此可见,在使用量相同的情况下,混凝剂PFC的混凝除浊效果最好,优于其它三种混凝剂PAC、PFS和Fe Cl3。

3.3 制革废水的水质指标测定

试验中所用制革废水各指标为:浊度为766.76,色度为5399.48,CODCr为2831.32 mg/L。

3.4 混凝剂PFC在制革废水处理中的应用

3.4.1 PFC在制革废水处理中的应用

3.4.1. 1 不同投加量下的处理效果

从图4可以看出,PFC对制革废水的悬浮物及色度的去除效果非常好,对废水的有机物去除效果一般。在投加量(以Fe计)为360 mg/L时,对废水的浊度和色度去除效果最好,其去除率分别为98.74%和97.99%;对废水的CODCr去除率达到37.05%。

3.4.1. 2 不同pH值下的处理效果

从图5可以看出,在pH值5～10之间,PFC对制革废水的悬浮物、色度及CODCr的去除效果都较好。在pH值为8.21时,对废水的浊度和色度去除效果最好,其去除率分别为98.39%和97.03%;对废水的CODCr的去除率达到47.00%。在pH值为10.06时,对废水的CODCr去除效果最好,去除率达到54.81;对废水的浊度和色度去除率分别为95.66%和93.41%。

3.4.2 混凝剂PFC与PAC的对制革废水处理应用对比

3.4.2. 1 不同投加量下对浊度、色度、CODCr的去除效果对比

从图6～8可以看出,随着投加量的增加,二者对废水的去除效果变化趋势不一样。当PFC投加量(以Fe计)小于720 mg/L,PAC(以Al计)小于900 mg/L时,PFC对悬浮物、色度、CODCr的去除率随着投加量的增加而增大,且PFC的去除效果要优于PAC。当投加量PFC大于720 mg/L,PAC大于900 mg/L时,PFC对悬浮物、色度、CODCr的去除率随着投加量的增加而减小,但PFC的去除效果没有PAC好。

从混凝剂的最佳投加量来看,PAC在投加量(以Al计)为1350 mg/L时,对废水的浊度和色度去除效果最好,其去除率分别为98.39%和97.72%;对废水的CODCr的去除率达到35.72%。由此可见,要达到同样的处理效果,PFC的使用量要比PAC的用量少得多。

3.4.2. 2 不同pH值下对浊度、色度、CODCr的去除效果对比

从图9～11可以看出,PFC和PAC对制革废水最适宜的pH值范围基本一致,都在5～10之间。PAC在pH值为8.09时,对制革废水悬浮物、色度、CODCr的去除效果最好,其去除率分别为98.33%、97.76%、50.02%。

3.4.3 混凝剂PFC与PAM复配应用于制革废水的处理

3.4.3. 1 PAM对制革废水的处理效果

从图12可以看出,随着投加量的增加,PAM对制革废水的悬浮物和色度的去除效果变化比较平稳,其去除率在70%～80%之间;对CODCr的去除效果随投加量的增加而降低,最大去除率为26.36%。

3.4.3. 2 PFC与PAM的复配使用对制革废水的处理效果

PFC与PAM复配使用时,按照二者不同投配比(PFC/PAM=5、8、10、12、15、20)进行试验,其中,PFC投加量为180 mg/L,PAM投加量分别为36 mg/L、22.5mg/L、18 mg/L、15 mg/L、12 mg/L、9 mg/L。从图13可以看出,当PFC投加量为180 mg/L,PAM的投加量为18 mg/L,即二者复配比为10∶1时,对制革废水的悬浮物、色度、CODCr的去除效果最好,其去除率分别为98.86%、98.06%、37.79%。由此可见,无机混凝剂和有机混凝剂的复配使用可以发挥更好的处理效果,可以发挥各自的优点,同时可以减少混凝剂的使用量,获得较高的处理效率。

4 结论

(1)利用钢铁盐酸酸洗废液可以制得混凝剂聚合氯化铁,其密度为1.43 kg/m3,全铁含量为12.15%、亚铁含量为0.029%、盐基度为27.26%、1%水溶液的pH值为2.19。这些理化指标完全符合现行国家水处理剂行业标准。

(2)模拟悬浊水的混凝试验发现,在各自最佳使用条件下,聚合氯化铁的除浊效果优于聚合硫酸铁,稍差于聚合氯化铝和三氯化铁;在投加量(铁盐类以Fe计,铝盐类以Al计)等量的情况下,聚合氯化铁的除浊效果最优。PFC、PAC、PFS、Fe Cl3对模拟悬浊水的浊度去除率分别为80.20%、76.78%、55.37%、75.34%。

(3)制革废水应用处理试验发现,聚合氯化铁对制革废水的最适pH值使用范围为5～10,最佳使用量为360 mg/L,少于聚合氯化铝的最佳使用量1350 mg/L。当pH值为8.21、投加量为360mg/L时,聚合氯化铁对制革废水的悬浮物、色度、CODCr去除效果最好,其去除率分别为98.39%、97.03%、47.00%。聚合氯化铁与聚丙烯酰胺复配使用,当投加量PFC为180 mg/L、PAM为18mg/L,即二者复配比为10∶1时,对制革废水的悬浮物、色度、CODCr的去除效果最好,其去除率分别为98.86%、98.06%、37.79%。

(4)试验发现,聚合氯化铁对制革废水中的悬浮物即浊度的去除效果最好,对色度的去除效果较聚合氯化铝好,但对废水CODCr的去除作用一般。聚合氯化铁和聚丙烯酰胺复配使用,可以在减少无机混凝剂用量的情况下获得理想的处理效果,二者可以充分发挥各自优点。

摘要：以钢铁盐酸酸洗废液为原料制备了混凝剂聚合氯化铁(PFC)。以高岭土配制的模拟悬浊水为处理对象,与混凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁(FeCl3)进行对比,研究了PFC的混凝除浊性能;进一步,与PAC进行对比,研究了PFC在制革废水处理中的应用;最后研究了PFC和聚丙烯酰胺(PAM)复配应用于制革废水的处理效果。

关键词：混凝剂,聚合氯化铁,混凝性能,制革废水

参考文献

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[8]曾小君,徐肖邢.从钢铁酸洗废液制备聚合氯化铁及其应用研究[J].重庆环境科学,2003,25(12):34-35.

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含铑有机废液回收制备三氯化铑 篇5

1 试验部分

1.1 原料

试验原料来自德国BASF石化合资公司丁辛醇装置,含铑有机物废料成分主要由丁醛聚合物(含C4C8C12C14C16等约80%),三苯基瞵(约17%)和少量的三苯基瞵羰基氢化铑HRhCO(PPh3)3(含铑约280~360 mg/L)组成,密度为0.85~0.92 g/m L,油状混合物,有强烈刺鼻性气味。该废料的处理,以回收铑和丁醛聚合物并破坏三苯基膦等有机组分使其变成无毒无害的产物为目的。

1.2 工艺流程

含铑有机废液回收制备三氯化铑工艺流程如图1所示。

2 结果与讨论

2.1 蒸馏

蒸馏是物料预处理的重要一步,通过蒸馏过程可以分离出大部分低沸点有机挥发分。将物料和一些沸石或碎瓷片一起装入蒸馏锅中,在200~300℃一定负压下进行蒸馏,蒸馏出的气体用冷凝的方法回收。过程中蒸馏出来的气体主要成份为低沸点的丁醛聚合物,可作为下一步焙烧过程的燃料或回收处理。由于三苯基瞵的沸点为377℃,蒸馏时三苯基瞵会有少量的蒸出[1]。蒸馏的残渣不能太干,蒸馏的温度也不能太高,否则会发生自燃造成铑的损失。蒸馏渣为沥青样粘稠状,将该物料刮出,刮不净的物料可以用酒精溶解后倒出。蒸馏产物的重量大约为蒸馏进料量的10%~20%。

2.2 焙烧

焙烧是处理含有机基底物料的简单有效方法之一,操作简便实用,处理量大,成本低,周期短,但需要配置收尘设备以减少金属分散损失,由焙烧过程产生大量有毒有害气体,对于焙烧装置及烟气净化系统要求苛刻。该物料焙烧试验是在同和矿业株式会社干式工厂进行,焙烧炉采用专利技术设计,处于全密闭微负压操作状态,配置了布袋除尘器和急冷塔等大型净化设备。主要工艺过程在500~800℃富氧环境中进行,以保证所有的有机物被烧尽。将蒸馏渣装盘送入高温炉焙烧,焙烧过程需要缓慢升温,并分段恒温。温度段分为:300℃保温1 h,400℃保温2 h,600℃保温2 h,800℃保温1 h。焙烧恒温的时间可依据进料量的多少适当调整。这一过程中聚合物都氧化分解成最终产物,烟气经过净化系统处理后达到国家排放标准。含铑渣量是蒸馏的残渣量的1%~2%。其中铑含量约为17%~21%。

2.3 酸浸

利用贱金属组分较易溶解进入溶液的性质优先选择性盐酸浸出,使贱金属进入溶液,铑不溶留在浸出渣中,初步达到贵贱金属分离的目的。焙烧后的物料,在经过球磨、筛分后,细粉料加盐酸浸出。焙烧料在盐酸浓度3~4 mol/L,液固比为4~5,反应温度60~70℃下,搅拌浸出4 h。结果如下:渣率为40%~45%,浸出率为(%)Fe 92、Ni 90、Cu 20,浸出液中铑含量低于化学分析检测下限。

2.4 中温氯化

生产中,铑的溶解一般采用中温氯化法、硫酸氢钠熔融法或者王水加压浸出法。本试验采用中温氯化法。试验中,将物料与物料量30%的NaCl混合后,于750~800℃下通氯气进行氯化得到氯铑酸盐[2]。含氯尾气送入湍流塔二级湿式净化后排放。主要反应如下:

贵金属在溶液中溶解所采用的体系主要是酸性氯化物体系,过程中用热盐酸溶出,不溶渣反复氯化2~3次,铑的浸出率可达98%以上。

2.5 离子交换

溶液中铑(Ⅲ)的氯配阴离子十分稳定,而贱金属主要以简单阳离子形式存在,采用阳离子交换技术是贵金属溶液净化除去贱金属杂质的重要方法。通过交换,贱金属阳离子被树脂吸附,而铑络阴离子不被吸附随着溶液流出,从而实现贵贱金属分离。过程中要控制适当的条件,以防止Cu、Pb、Zn、Ni等贱金属形成络阴离子,影响净化效果。

试验用树脂为001×7型强酸性苯乙烯阳离子交换树脂,交换条件为:Rh30~40 g/L,交换速度100~150 mL/min,pH值为0.5~1.5。通过2~3次交换,铑溶液杂质含量的控制可达到精制要求,不需要再进行纯化。

2.6 三氯化铑的制备

精制后的氯铑酸溶液,通常用甲酸还原,得到的铑黑再通过氢还原炉还原得到纯铑粉。铑粉纯度可达99.95%,产品符合GB/T1422-2004 FRh-2质量标准。由于铂族金属在多数应用领域,都是以化合物的形式供应,因此,考虑到节能、环保以及市场供求的需要,从绿色冶金的角度出发,试验采用了氢氧化铑酸化法直接从氯铑酸盐溶液中制备三氯化铑[3]。试验在5 L玻璃釜中进行,在搅拌下,向纯净的铑溶液中加入10%的NaOH溶液至溶液pH值为7~8,使铑以黄色的Rh(OH)3沉淀,主要反应如下:

沉淀经过过滤、洗涤后,加入6 mol/L盐酸至沉淀刚好完全溶解为止,将溶液蒸发至液面出现结晶时停止加热,室温下自然冷却,所得到的晶体用少量冷水洗涤,在真空干燥箱中50℃烘干,产品(RhCl3·n H2O)经化验合格后包装入库。

3 结论

(1)铑废液中含有大量的有机挥发分,给物料焙烧及铑的富集带来很大困难,采用蒸馏法对物料进行预处理,方法适应性强,效果好。

(2)焙烧过程中会产生氧化磷和磷烷等剧毒烟气,试验中所选焙烧炉的炉型结构设计以及烟气干式净化系统能够满足工艺要求,烟气排放符合国家有关大气质量控制标准。

(3)用强酸性阳离子交换树脂除去铑溶液中的Fe、Cu、Ni等贱金属杂质,铑基本不分散,贵贱金属分离彻底。

(4)该工艺流程短、成本低、效率高,铑直收率可达95%以上,产出的三氯化铑是制备其它铑化合物的重要原料。

摘要：铑—膦类均相络合催化剂通过蒸馏、分段焙烧和烟气干式净化对物料进行无害化预处理。采用离子交换法既精制了含铑溶液,又使铑不分散,纯净的铑溶液直接用来制备铑化合物。整个工艺流程短、成本低、贵金属回收率高。

关键词：铑均相催化剂,离子交换,三氯化铑

参考文献

[1]卢宜源,宾万达编.贵金属冶金学[J].中南工业大学出版社,1990.3.529-531.

[2]黎鼎鑫主编.贵金属提取与精炼[M].长沙:中南工业大学出版社,1991.508.