赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時(shí)排出的固體廢渣，平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0～2.0噸赤泥。現(xiàn)階段，我國(guó)氧化鋁的產(chǎn)量每年都在增長(zhǎng)，而鋁土礦的品位卻逐漸降低，使得赤泥的年排放量迅速增加。目前處置赤泥的方式主要是堆存覆土，國(guó)內(nèi)一般采用筑壩濕法堆存或者將赤泥干燥脫水后干法堆存。與工業(yè)副產(chǎn)品石膏一樣，赤泥占用大面積土地的同時(shí)，曬干后也容易隨風(fēng)起塵污染環(huán)境。更為嚴(yán)重的是，赤泥是一種強(qiáng)堿性固體廢渣，將其稀釋10倍后，pH值仍高達(dá)12，滲入土地易造成土壤堿化及沼澤化，污染地表、地下水源。

赤泥樣品中鐵的回收

試驗(yàn)原理

赤泥中的鐵元素主要存在赤鐵礦(α-Fe2O3)中。它們與濃鹽酸反應(yīng)，鐵元素以三價(jià)鐵離子的形式進(jìn)入濾液 B 中。其反應(yīng)方程式如下所示：

Fe2O3 + 6HCl =2FeCl3+ 3H2O大多數(shù)金屬離子都能形成氫氧化物沉淀，若沉淀的溶解度相差較大，就有可能通過控制酸度使之分離。

試驗(yàn)步驟

(1)分別配置1mol/L、0.1 mol/L、0.01 mol/L 3 種不同濃度的 NaOH 溶液，作為溶液 pH 值的調(diào)節(jié)劑。其中 1mol/L 用來粗調(diào)，0.1 mol/L 用來中調(diào)，0.01 mol/L 和回收的濾液 A 用來微調(diào)。

(2)抽濾的濾液 B 蒸發(fā)至 200ml，冷卻至室溫，放在定時(shí)恒溫雙向磁力攪拌器攪拌。此時(shí)利用精密 pH 試紙粗略測(cè)出溶液的 pH 值為 1.0～1.5 之間。

(3) 利用犁型分液漏斗往濾液 B 中緩慢勻速添加 1mol/L NaOH 溶液， 每隔 1min用精密 pH 試紙測(cè)一次溶液pH 值。當(dāng)測(cè)得 pH 值在 3.5 附近時(shí)停止滴加。

(4)此時(shí)換用數(shù)顯pH 計(jì)測(cè)溶液 pH，滴加溶液換成 0.1 mol/LNaOH 溶液，通過顯示的 pH 值的變化來控制滴加的速度和流量。赤泥處理生產(chǎn)線上的要求比較的嚴(yán)格，事實(shí)上，赤泥處理工藝也是比較復(fù)雜的。當(dāng)數(shù)據(jù)顯示為 4.0 時(shí)，滴加溶液換成 0.01 mol/L NaOH 溶液，直到數(shù)據(jù)顯示為4.1 時(shí)，停止攪拌和溶液。

(5)待反應(yīng)溶液穩(wěn)定后，取 10ml 上層液體放入電動(dòng)離心沉淀機(jī)中離心 30min，取出清液往其中滴加 0.1mol/L NaOH 溶液，仍出現(xiàn)紅褐色物質(zhì)。

(6)開啟攪拌，繼續(xù)往濾液 B 中滴加 NaOH 溶液，每隔1min 重復(fù)第(5)步驟，直到清液中不在出現(xiàn)顏色為止。此時(shí)記下溶液的 pH 值為 4.3。

(7)壓濾溶液，濾液C 保留，方便繼續(xù)進(jìn)行以下的反應(yīng)。濾餅 C 洗滌烘干放入放入SX2-6-13 高溫箱式電阻爐在 100℃加熱 1h 后，在放入 XL 型箱式高溫電爐在 250℃加熱2h，得到產(chǎn)物進(jìn)行化驗(yàn)分析。4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析濾液 B蒸發(fā)主要是為了排除溶液中溶解的 HCl 氣體，減少堿液的消耗量，提高鐵離子濃度，提高反應(yīng)效率。

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