三氯化铁蚀刻废液制备聚合氯化铁的方法与流程

本发明涉及一种废液处理工艺 ，具体来说，涉及一种三氯化铁蚀刻废液制备聚合氯化铁的方法。

背景技术：

1、三氯化铁是一种广泛应用于化学加工中的常用蚀刻液，可以用于蚀刻铜、锰、镍等金属材料。三氯化铁通常以固体或水溶液的形式存在，具有强氧化性，在室温下可以迅速蚀刻金属表面。由于其使用方便、成本低廉，三氯化铁在电子、光电、化工等行业中得到了广泛的应用。新配制的蚀刻液中只有三价铁，蚀刻速率较快，但随着蚀刻反应的进行，三价铁不断消耗，而蚀刻液中杂质金属离子不断增加，当三价铁消耗掉一定程度或杂质离子达到一定量时，蚀刻速率下降，影响产率，这时要考虑更换蚀刻液。

2、目前国内外对三氯化铁酸性蚀刻废液的回用处理方法有多种，需要根据不同三氯化铁酸性蚀刻废液的具体特点，结合产酸企业自身的情况，选择合适的治理技术。常用的三氯化铁酸性蚀刻废液回用技术有: 沉淀中和法、喷雾焙烧法、蒸发法、离子交换树脂法、膜分离法、萃取法、硫酸置换法等。其中沉淀中和法是我国钢铁和电镀行业处理三氯化铁酸性蚀刻废液最常用的处理方法，其基本的原理就是利用碱将三氯化铁酸性蚀刻废液中和至ph为6~9，将三氯化铁酸性蚀刻废液中的大量金属离子沉淀，通过污泥的形式排出，采用中和沉淀法处理三氯化铁酸性蚀刻废液后虽然ph值可以达到要求，但是其余各项指标很难达标，而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地，造成二次污染。随着国家对酸洗污泥的严格管理和并入危险固废，此处理方法将来肯定会被淘汰。因此，开发一种经济高效的废液资源化工艺显得尤为重要。

技术实现思路

1、为解决上述提到的问题，本发明提供一种高效的三氯化铁蚀刻废液生成聚合氯化铁资源化工艺。

2、本发明提供的方法包括如下步骤：

3、(1)、过滤废液：将三氯化铁蚀刻废液进行初步过滤，去除固体杂质和悬浮物；

4、具体来说，是使用过滤器去除其中的固体杂质和悬浮物；

5、(2)、氧化二价铁至三价铁：在过滤后的废液中加入氧化剂，将废液中的二价铁（fe²⁺）氧化为三价铁（fe³⁺）；

6、所述的氧化剂为氯酸钠（naclo3）、过氧化氢（h2o2）或氯水：

7、6fe2++clo3-+6h+=6fe3++cl-+3h2o; 或

8、2fe2++h2o2+2h+→2fe3++2h2o; 或

9、2fe2++cl2→2fe3++2cl−;

10、(3)、沉淀三价铁：通过加入适量的碱性试剂，调节溶液的ph值至3.7以上，使三价铁离子生成氢氧化铁沉淀；

11、所述的碱性试剂为氢氧化钠（naoh）或氢氧化钙（ca(oh)2）；

12、(4)、盐酸复溶沉淀：将生成的氢氧化铁沉淀用盐酸溶解，得到三氯化铁溶液；

13、fe(oh)3+3hcl→fecl3+3h2o；

14、(5)、调节ph至2-2.7：室温条件下，在三氯化铁溶液中均匀搅拌，并加入碱性试剂调节溶液的ph值至2-2.7，在此ph范围内，三氯化铁会部分水解形成聚合氯化铁:

15、①氯化铁的水解：fecl3+3h2o→fe(oh)3+3hcl；

16、②聚合反应：nfe(oh)3→(fe(oh)3)n。

17、所述的碱性试剂为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钙。

18、本发明提供的技术方案，1)、通过简单的化学处理和物理操作，将废液中的铁离子转化为具有工业价值的聚合氯化铁;2)、由于反应物的高溶解性和高反应活性，合成聚合氯化铁在常温下即可顺利进行，不需要额外的恒温和加热设备，从而简化了工艺并降低了成本;3)、聚合氯化铁在2-2.7的ph值范围内形成并保持稳定，利用其自身的化学性质确保了其稳定性，因此，不需要额外的稳定剂。

技术特征：

1.三氯化铁蚀刻废液制备聚合氯化铁的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的三氯化铁蚀刻废液制备聚合氯化铁的方法，其特征在于，步骤（2）中的氧化剂为氯酸钠、过氧化氢和/或氯水。

3.如权利要求1所述的三氯化铁蚀刻废液制备聚合氯化铁的方法，其特征在于，步骤（3）中的碱性试剂为氢氧化钠和/或氢氧化钙。

4.如权利要求1所述的三氯化铁蚀刻废液制备聚合氯化铁的方法，其特征在于，步骤（4）中的碱性试剂为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钙。

技术总结三氯化铁蚀刻废液制备聚合氯化铁的方法，为解决三氯化铁蚀刻废液的污染并实现二次利用的问题，本发明提供一种高效的三氯化铁蚀刻废液生成聚合氯化铁资源化工艺，该工艺先氧化二价铁至三价铁，然后采用碱性试剂沉淀出三价铁，继而用盐酸复溶该沉淀，最后加入碱性试剂调节溶液的pH值至2‑2.7使得三氯化铁水解形成聚合氯化铁。本发明通过简单的化学处理和物理操作，即可废液中的铁离子转化为具有工业价值的聚合氯化铁，不需要加热，简化了工艺并降低了成本。技术研发人员：帅和平,万涛明,肖静文,隆凤受保护的技术使用者：深圳市瑞世兴科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17