钛白副产绿矾回收利用简述

王贞超 陈洁

【摘 要】FeSO4·7H2O是硫酸法制备钛白粉的副产物，生产流程减少经济收益，不能有效利用资源，对环境造成压力。本文对硫酸亚铁副产物的回收利用现状进行总结，旨在为今后钛白副产物的回收利用提供参考。

【关键词】二氧化钛；硫酸亚铁；回收利用

二氧化钛（钛白）是一种重要的化工颜料，广泛用于涂料、塑料、造纸、化纤、橡胶和日化等行业，其生产工艺主要有氯化法和硫酸法[1]。本文则对硫酸法产生的硫酸亚铁副产物的回收利用现状进行简述如下。

一、精制硫酸亚铁

目前提纯硫酸亚铁的方法很多，如重结晶法、水解析出法、絮凝剂分离法和超滤法[2]等。宁运金等[3]发明了新型的FeSO4精制工艺，能有效去除副产物中含有的Si、Mn、Ti以及Al等硫酸盐杂质。

二、氧化铁系颜料的制备

若从硫酸亚铁制备赤铁矿，则需要从二价铁离子氧化成三价铁离子，常用的有两种，一种方法为直接煅烧，另外一种则直接在水相中氧化。然而，水相中氧化则是较为环保和节能的一种手段。但是，若拟直接从较高酸度的环境下完成氧化，则需要高温、高压、硝酸或者有效的氧化剂存在条件下，方能有效进行。从经济和环境友好的角度考虑，开发有效的氧化剂来提高氧化效率是最重要的手段。当前，嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）是最有效的催化Fe2+至Fe3+的催化剂，Li [4-5]等报道了采用此类催化剂的水相氧化法。此外，还有氨中和法代表的湿法和煅烧干法制备氧化铁红[6]。

三、肥料的开发利用

硫酸亚铁可以制备化肥的种类较多，有磷肥、硫酸钾肥、亚铁肥和硫酸铵肥料[7]。硫酸钾肥則采用硫酸铁钾转化法、直接中和法、氧化钙复分解法、固相配位法、硫酸钾铵法以及热解法和钾石膏法等；亚铁肥则可以调节土壤的酸碱度，促进叶绿素的合成；硫酸铵肥则用于基肥、追肥和种肥。

四、精细化学品的应用

采用氯气为氧化剂，制备六价的高铁酸盐，为水质的净化和工业废水净化提供原料；高温煅烧制备铁酸镁；将硫酸亚铁与电池级草酸亚铁结合起来，对副产物进行提纯，制备电池级草酸亚铁；采用氧化法制备混凝剂聚合硫酸铁；经过氧化氢水解、洗涤、煅烧制备二氧化钛、钛酸锂和磷酸铁锂；通过净化除杂，用双氧水为氧化剂，再加入磷酸、表面活性剂，制备超细磷酸铁；利用低品位的软锰矿粉，得到高纯二氧化锰产品。

本文针对副产硫酸亚铁的回收利用进行简述，生产上若以适当方式对钛白粉生产过程中排放的废酸和七水硫酸亚铁加以利用，回收其蕴含的硫、铁资源，则可以形成既能解决环境问题，又能提高经济效益的良性钛白生产工艺。

【参考文献】

[1] 钟红梅； 侯德顺. 钛白副产硫酸亚铁的综合利用 [J].广东化工， 2012， 15（39）： 49 50.

[2] 宋敬敬； 严回； 赵可. 由钛白副产粗FeSO4制备高纯硫酸亚铁的工艺研究[J]. 应用化工， 2015， 44（6）： 1098-1100.

[3] 宁运金； 王统理. 用副产硫酸亚铁生产优质氧化铁 [J]. 应用化工， 2005， 10（22）： 653-655.

[4] Li， X.； Wang， C.K.； Zeng， Y. Bacteria-assisted preparation of nano alpha-Fe2O3 red pigment powders from waste ferrous sulfate [J]. J. Hazard Mater，2016， 317： 563-569.

[5] Su， C.M.； Ludwig， R. D. Treatment of hexavalent chromium inchromite ore processing solid waste using a mixed reductant solution of ferrous sulfate and sodium dithionite [J]. Environ. Sci. Technol.， 2005， 39（16）： 6208-6216.

[6] 夏举佩； 张健； 苏毅. 白粉副产物硫酸亚铁生产硫酸铵和氧化铁红的研究 [J]. 昆明理工大学学报（理工版）， 2004， 29（6）： 111-114.

[7] 李晋； 谢顶衫； 朱开宪. 钛白粉副产硫酸亚铁综合利用进展 [J]. 广东化工， 2011， 38（4）： 269.