盐酸酸洗废液制备α-纳米Fe2O3的工艺优化

张震斌 *，陈玥琪，陈杰，商井远

（1.辽宁工业大学化学与环境工程学院，辽宁 锦州 121001；2.秦皇岛天大环保研究院，河北 秦皇岛 066004；3.葫芦岛市生态环境保护服务中心，辽宁 葫芦岛 125000）

酸洗工序广泛应用于钢铁工业及电镀行业，它是金属表面清洁、除锈、改善结构的一道重要工序[1-2]。酸洗过程会产生大量的酸洗废液，欧盟每年来自钢铁行业的酸洗废液多达300 000 m3，其中有1/2不能立即处理而必须储存起来[3]，而我国每年来自钢铁行业的酸洗废液约为1 000 000 m3[4]。酸洗废液因腐蚀性、高酸性和高金属含量而被列入危险废物名录之中[5]。酸洗废液不经任何处理便排入环境中，不仅造成严重污染，而且是资源浪费。酸洗废液的处理已经成为钢铁精加工行业面临的一大难题。酸洗废液资源回收与利用的主要方法包括膜法回收酸[6]、氧化−沉淀法回收铁[7-10]、蒸发法回收金属[11]、化学法制备絮凝剂[12-13]等。

某铁道机车车辆配件制造公司产生的酸洗废液主要含有以下成分(以质量分数表示)：残酸(以 HCl计)14% ～ 17%，FeCl26% ～ 8%，FeCl31% ～ 3%，Cr3+0.8% ～ 1.0%，Mn2+0.5% ～ 1.0%。本研究以该酸洗废液为主要原料，采用空气−双氧水双重氧化及沉淀法制备纳米氧化铁，对产物进行了表征，并考察了工艺条件对氧化铁平均粒径和纯度的影响。

1 实验

1.1 材料及仪器

原料：盐酸酸洗废液和废旧氧化铁皮取自某铁道机车车辆配件制造公司。

试剂：30% H2O2、聚丙烯酰胺(PAM)、KMnO4、氨水、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，均为分析纯。

仪器：DF-101S恒温加热磁力搅拌水浴锅(上海湃澜仪器设备有限公司)，KH19A台式高速高性能离心机(湖南……