
三氯化鐵的合成方法:
1.鐵屑氯化法
將廢鐵屑放人鋼制立式反應爐內進行氯化。反應爐上部為預熱段,內襯耐火材料;下部為反應段,有水冷夾套。廢鐵屑(絲)從頂部加入,與逆流而上的氯氣在下部反應段進行反應。生成的三氯化鐵蒸氣和尾氣由頂部排出,進人冷凝捕集器中冷凝為固體結晶,經攪拌器從冷凝捕集器壁上刮下,制得無水三氯化鐵成品。
尾氣中含有少量未反應的游離氯和三氯化鐵,用氯化亞鐵溶液吸收氯氣,得到三氯化鐵溶液。生產操作中,因三氯化鐵蒸氣與空氣中水分接觸后強烈發熱,并放出鹽酸氣,因此管道和設備要密封良好,整個系統在負壓下操作。
2.可由鐵與氯氣直接反應制得。用直徑28mm、長1m以上的超硬質玻璃為反應管,并沿反應管作成二至三個縮頸,以便在生成物升華后將該縮頸燒斷。縮頸的內徑細于10mm時,則可能被生成物堵塞。此外,為避免在反應中因管的堵塞使氯氣流受阻,導致從接口處噴出,以另設氣體逸出通路的方法,較為安全。如欲制備大量無水物,宜使用廣口瓶作為接受器,將無縮頸的短反應管直接插入廣口瓶中。反應所用的氯氣用濃硫酸和五氧化二磷干燥,在反應管出口處也應連接氯化鈣管,并用濃的氫氧化鈉水溶液吸收氯氣。反應管宜預先通入干燥的空氣并加熱,以除盡管中的水分。接著將110℃下干燥過的純鐵絲3
5.5g放入反應管的端部,并用氯氣置換管內空氣,然后用煤氣燈在鐵絲下方仔細加熱,即可迅速發生放熱反應,故必須注意火焰的調節。若反應完畢,則在通入氯氣的同時來回移動火焰,使生成物向管的相鄰部分升華移動,如此反復多次進行精制,同時將生成物匯集于管的末端。冷卻后用徹底干燥的空氣或氮氣置換出氯氣,然后將匯集有最終產物的部分熔封。從封管中取出最終產物的操作應在干燥箱中進行。反應是按定量進行的,但因在管壁上附著生成物,故難免有百分之幾的損失。
3.將研成粉末狀的六水合氯化鐵20g置于圓底燒瓶中,加入新蒸餾的亞硫酰氯50mL,雖在室溫下也立即有二氧化硫及氯化氫氣體產生。當發泡停止,便在燒瓶上安裝回流冷凝器,加熱回流1~2h。過量的亞硫酰氯可經減壓蒸餾除去之。將燒瓶中的產物迅速移入盛有氫氧化鈉的干燥器中,至少放置12h以徹底除去亞硫酰氯。其收率可按定量計算。
4.可將鹽酸與氧化鐵反應,或通氯氣于氯化亞鐵溶液而制得。
5.制法:(1)鹽酸法 將鹽酸和鐵屑加入反應器中進行反應,生成二氯化鐵溶液,經澄清,把氯氣通入清液進行氯化反應,生成三氯化鐵溶液,再經澄清,制得三氯化鐵溶
液成品。(2)一步氯化法 將氯氣直接通入浸泡鐵屑的水中進行氯化反應,生成三氯化鐵溶液,經澄清,制得液體三氯化鐵成品。
三氯化鐵在飲用水處理中用作凈水劑;在環保污水處理中用作凈化絮凝劑;選礦用作助劑;在電子行業中用作線路板蝕刻劑;輕工行業用作不銹鋼制品的腐蝕;有機合成中用作二氯乙烷的催化劑;印染工業中用作靛藍染料的氧化劑和印染媒染劑;染料工業用作中間體原料;在醫藥制藥中用作催化的原料;在建筑混凝土中滲入其溶液后能增加建筑物強度、抗腐蝕性和防止滲水;三氯化鐵是生產甜菊糖的主要原料,在生產不溶性硫磺中作催化劑,也被大量用于電視機陰罩的生產。
產品特點:
三氯化鐵是城市自來水及工業廢水處理的高效廉價絮凝劑,具有顯著的沉淀重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
與其它水處理絮凝劑相比具有如下特點:
1、與聚合氯化鋁相比相同的濃度價格低40%以上,可完全替代聚合氯化鋁;
2、液體三氯化鐵本身為水溶液,省去了固體絮凝劑配制溶液的繁瑣操作及溶解不完全的問題;
3、可取代液體或固體硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等絮凝劑,處理成本與其相比可降低30%以上;不含對人體有害的其它鋁凈水劑所具備的鋁離子。
4、絮凝性能優良,沉降速度高于鋁鹽系列絮凝劑如硫酸鋁、聚合氯化鋁等,且形成的礬花密實、沉降快、能減少跑礬花現象,使濾池反沖洗次數減少。
5、處理后產生的污泥量少,可大大節省污泥處理費用。
三氯化鐵污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標準。一級處理屬于二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標準。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升后,經過格刪或者篩率器,之后進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物
膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉淀池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之后進入污泥消化池,經過脫水和干燥設備后,污泥被最后利用。
用三氯化鐵分解試樣、重鉻酸鉀滴定法測定亞鐵的分析方法。試樣用三氯化鐵溶液溶解,金屬鐵被氧化為二氯化鐵進入溶液,亞鐵留在沉淀中,過濾、分離,在隔絕空氣的條件下,以鹽酸和氟化鉀溶液溶解沉淀,二苯銨磺酸鈉為指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定。本文對方法中試劑濃度、用量、時間、滴定介質、干擾元素等影響因素進行試驗,確定了三氯化鐵溶液濃度和用量為100 g/L和30 mL、攪拌時間為20 min的最佳實驗條件。該法測定直接還原鐵中亞鐵,相對標準偏差小于2%,加標回收率在98%~101%之間。
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