Способы получения железного купороса

ПОЛУЧЕНИЕ ЖЕЛЕЗНОГО КУПОРОСА ИЗ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Способ получения железного купороса специальным растворе­нием железа в серной кислоте в настоящее время утратил свое значение в связи с тем, что на металлообрабатывающих заводах в числе отходов производства имеются большие количества травиль­ных растворов, которые легко могут быть переработаны на желез­ный купорос. Травильные растворы получают при обработке (тра­влении) серной кислотой стальных изделий с целью удаления с них окалины (окислов железа) перед дальнейшей обработкой по­верхности. Для травления применяют разбавленную 20—25%-ную серную кислоту. Отбросные травильные растворы содержат глав­ным образом железный купорос (15—20% FeS04) и несколько процентов свободной серной кислоты (2—10%).

С развитием металлургии и металлообработки до современных масштабов проблема утилизации отбросных травильных растворов стала очень острой. Удаление больших количеств кислых жидко­стей в естественные водоемы невозможно. Очистка сточных тра­вильных растворов нейтрализацией их известью представляет боль­шие трудности вследствие образования объемистых трудно отстаи­вающихся осадков. Объем осадка сульфата кальция и гидрата закиси железа в 20—25 раз превышает объем расходуемой на травление металла серной кислоты (в расчете на моногидрат). В связи с этим на многих заводах утилизируют травильные рас­творы, выделяя из них сульфат железа кристаллизацией с получе­нием товарного продукта — железного купороса, при одновремен­ном возврате остающейся маточной жидкости — серной кислоты в — травильные ванны. Однако потребность в железном купоросе пока значительно меньше, чем количество его, которое можно получить при полной утилизации травильных растворов, поэтому эта проб­лема остается нерешенной. Эти трудности однако постепенно пре­одолеваются. Описан способ обработки отбросного травильного раствора водной суспензией Са(ОН)2 при 90°, позволяющей полу­чить быстро отстаивающийся осадок, состоящий из смеси Fej04 и гипса, которую разделяют магнитной сепарацией 4I-42.

Железный купорос является также побочным продуктом при . производстве двуокиси титана из титановых руд. На некоторых заводах за рубежом железный купорос используют в качестве вторичного сырья для получения серной кислоты, примешивая его (

20%) к поступающему на обжиг серному колчедану.-

Сульфат железа содержится и в сточных жидкостях некоторых Других производств, например в отработанных красящих раство­Рах, из которых он также может быть регенерирован43.

• Кристаллический железный купорос может быть выделен из травильных растворов при охлаждении их до —5°, —10° или вы­паркой с последующей кристаллизацией при охлаждении до 20— 25°. Можно также производить высаливание железного купороса из травильной жидкости серной кислотой (см. рис. 194) и после отделения кристаллического осадка возвращать маточный раствор на травление железа.

Обычно выделение железного купороса из травильных раство­ров производят охлаждением их воздухом или водой, или в ваку­ум-кристаллизационных установках. Предназначенную для трав­ления металла серную кислоту часто используют при этом предва­рительно в качестве высаливающего средства. Вымораживание железного купороса при охлаждении травильного раствора холо­дильным рассолом или выпаривание его с последующим вымора­живанием 44 являются менее экономичными способами.

Высаливание железного купороса можно также производить ацетоном и бутиловым спиртом. При смешении 1 л ацетона с 1 л Травильного раствора можно выкристаллизовать до 85% желез­ного купороса 45’46.

Заслуживает внимания предложение47 регенерировать травиль­ные растворы их нагреванием. При этом сульфат железа, раство­римость которого с повышением температуры выше 64° умень­шается, выделяется в виде FeS04-H20, а маточный раствор воз­вращается на травление. Из раствора, насыщенного FeS04-H20, можно выделять это соединение в твердую фазу высаливанием, добавляя при 65—85° FeS04 • 7Н2048.

Если выделение железного купороса производится охлажде­нием отработанного травильного раствора, содержащего а% FeS04, а в остающемся маточном растворе b% FeS04, то из 1000 кг травильного раствора будет получено 1,83Х кг FeS04-7H20 или х кг FeS04, причем

А степень извлечения FeS04 из травильного раствора будет—%.

Если производить охлаждение отработанного травильного рас­твора с одновременным введением в кристаллизатор серной кис­лоты в количестве т кг на 1000 кг травильного раствора, то:

Т. ак; если отработанный травильный раствор, имеющий плот­ность 1,275 г/см3, содержащий 300 г/л или 23,5% FeS04 и 1—2%

30°, он станет насыщенным (см. рис. 194, табл. 46). При дальнейшем охлаждении до 3—4° концентрация маточного раствора станет равной 14% FeS04. При этом из 1 г травильного раствора будет получено 234 кг FeS04-7H20, а сте­пень извлечения FeS04 составит 54%. Если же охладить раствор только до 30°, но с одновременной добавкой в кристаллизатор 0,25 т 75%-ной серной кислоты на 1 т отработанного травильного раствора для повышения кислотности маточного раствора до

16% (200Г/л H2S04), то из 1 г травильного раствора будет полу­чено 75 кг FeS04-7H20, а степень извлечения FeS04 составит в од­ном цикле 17,5%. Но при высаливании серной кислотой с одно­временным охлаждением до 3—4° выхрд железного купороса из 1 т травильного раствора составит —

290 кг, а степень извлечения FeS04 в одном цикле —

67%. При работе на замкнутом цикле, т. е. с возвратом всего маточного раствора на травление, весь об­разующийся сульфат железа может быть выделен в виде желез-, ного купороса.

Растворимость FeS04 В водных растворах серной кислоты

Источник

Способ получения железного купороса

Изобретение относится к способам переработки железосодержащих отходов предприятий черной и цветной металлургии для получения железного купороса. Целью изобретения является повышение выхода продукта. Способ осуществляют следующим образом. Магнетит выщелачивают серной кислотой в присутствии FECI 3 , взятого из расчета 0,1 г на 1 кг синтезируемого FESO 4 . Процесс ведут при 80°С в течение 2 ч с последующей фильтрацией. Далее фильтрат обрабатывают железной стружкой с целью восстановления ионов FE (Ш), фильтруют и раствор охлаждают до 20°С. При этом выпадает в осадок FESO 4 . 7H 2 O, который подвергают сушке в течение 2 ч при 25°С. Выход продукта 95-98%. 1 табл.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

1 (21) 4273201/23-26 (22) 02. 06 ° 87 (46) 23.08.89. Бюл. Р 31 (72) С.P. Минсеитов, M.Е. Буранбаев, Г.Н. Мироевский, Д.Г. Медиханов и Л.Г. Куткова (53) 661.872.532 (088.8) (56) РЖХ, 1985, У 21. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОГО КУПОРОСА (57) Изобретение относится к способам переработки желеэосодержащих отходов предприятий черной и цветной металлургии для получения железного купороса. Целью изобретения

-Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке отходов цветной и черной металлургии, а также в других областях техники для утилизации железосодержащих отходов с получением железного купороса.

Цель изобретения — повышение выхода продукта.

Пример. Навеску магнетита растворяют в серной кислоте в присутствии треххлористого железа,взятого из расчета О, 1 r на 1 кг синтеэируемого купороса. Процесс ведут о при нагревании до 80 С и перемешивании в течение 2 ч, после чего реакционную массу фильтруют. Фильтрат обрабатывают железной стружкой, а затем повторно фильтруют и раствор ох» лаждают до 20 С. Выпавший в осадок кристаллогидрат семиводного железного купороса отфильтровь!вают и сушат

„.,SU„„l592474 А1 (51)4 С 01 G 49/14

2 является повышение выхода продукта.

Способ осуществляют следующим образом. Магнетит выщелачивают серной кислотой в присутствии FeC1 взятого из расчета О, 1 г на 1 кг синтезируемого FeS0 . Процесс ведут при о

80 С в течение 2 ч с последующей фильтрацией. Далее фильтрат обрабатывают железной стружкой с целью восстановления ионов Fe (III).,ôèëüòруют и раствор охлаждают до 20 С.

При этом выпадает в осадок FeSO Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ , в частности к способам получения гептагидрата сульфата железа (II), находящего применение в производстве пигментов и сельском хозяйстве

Источник

Небольшая подборка опытов с железным купоросом

Вот я и добралась до очередных экспериментов. На этот раз похимичим с героем прошлой статьи – железным купоросом. С ним не так много чего можно сделать, как с медным, но тоже есть пара интересных моментов.

Опыты с железным купоросом, кстати, тоже очень легкие и не требуют специальных реактивов. Все, что может вам понадобиться, легко найти.

Получение железного купороса

Про него я рассказывала в статье об опытах с медным купоросом, но повторюсь еще раз. Опускаем железный гвоздь в раствор медного купороса и ждем. Дальше все пройдет без нашего участия, труп врага сам проплывет мимо. Ой, то есть нужная реакция пойдет автоматически Полученный желто-коричневый раствор и будет тем, что вам нужно.

Это если у вас нет возможности или желания идти в хозяйственный или садово-огородный магазин, где и продают железный купорос. Если же есть – идете, покупаете, разводите в теплой воде, ждете, пока растворится, сливаете, чтобы нерастворившиеся остатки и прочий мусор остались на дне, и работаете с прозрачным раствором. Вот и все.

Взаимодействие с гидроксидом натрия

Первое, что можно сделать – получить осадок гидроксида железа двухвалентного. Напоминаю, что железный купорос – это сульфат железа, то есть соль серной кислоты.

Если вы добавите в ней немного гидроксида натрия, то есть раствора «Крота» (вещество для прочистки труб), то выпадет вот такой симпатичный осадок непонятного темного цвета:

Превращения осадка

Над получившимся осадком можно поиздеваться – превратить его в гидрокисд железа трехвалентного. Для этого вам понадобится сильный окислитель. Где его взять в домашних условиях? Легко! «Белизна» forever.

Капнем пару капель. Смотрите, осадок сразу же становится красно-рыжим, как ржавчина:

Вот такое интересное превращение. Не забудьте убрать «Белизну» подальше после окончания опыта, чтобы до нее не добрались дети и домашние животные!

Прототип чернил

О следующем интересном процессе я уже рассказывала в статье «Опыты с чаем». Вам просто нужно смешать немного обычного черного чая с раствором железного купороса. Он прореагирует с содержащейся в чае дубильной кислотой, в результате чего образуется темный раствор:

Это – прообраз чернил. Раньше их получали именно так: взаимодействием солей железа с дубильными веществами.

Красивая цветная реакция

Для нее вам понадобится крепко заваренный чай каркадэ. Либо, у кого дома есть «китайская роза» (она же гибискус, из которого легко сделать самодельный индикатор), то просто залейте кипятком ее цветок и дайте остыть. Вот и всё.

Смешиваем наш сульфат железа с чаем либо отваром гибискуса – и любуемся красивым фиолетовым раствором.

Реакция с аспирином

Сразу скажу, в плане интерпретации происходящей химической реакции это довольно спорный опыт, тем не менее провести его можно, хотя бы ради интереса. Ну а если вы еще и задумаетесь над тем, что происходит, и попытаетесь самостоятельно докопаться до истины, то будет вообще замечательно. Значит, я не зря веду свой блог – смогла вас заинтересовать и побудить думать.

Подробное проведение эксперимента описано в статье «Опыт между железом и аспирином». В итоге получается светло-фиолетовый раствор.

По поводу дальнейших операций, которые можно провести, сразу скажу, что их можно интерпретировать по-разному. Мне правильно сделали замечание в одном из комментариев насчет того, что крахмал является наполнителем практически во всех лекарствах. Вопрос только, сколько его там? И почему он не указан в составе лекарства на упаковке?

В общем, вопросов много, поводов для дискуссии – тоже. Буду рада, если выскажете свои мысли в комментариях.

На этом все на сегодня. Делюсь с вами очередным шедевром своей коллекции, увиденным в одном из хозяйственных магазинов:

Всем хорошей недели!

KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Google+ , В контакте , Одноклассники , Facebook , Twitter

Источник

Железный купорос ГОСТ 6981-94

Систематическое
наименование Железа (II) тетраоксосульфат Традиционные названия Железный купорос Хим. формула FeSO ₄ Рац. формула O ₄ SFe Состояние кристаллическое Молярная масса 151,932 (безв.) г/моль Плотность 1,898 г/см³ Твёрдость Мол. теплоёмк. 100,6 Дж/(моль·К) Энтальпия образования −928,4 кДж/моль Растворимость в воде 26,3г/100 мл при 20°C, 55,3 г/100 мл при 63,7°C ГОСТ ГОСТ 6981-94 Рег. номер CAS 7720-78-7 PubChem 24393 Рег. номер EINECS 231-753-5 SMILES RTECS NO8500000 ChEBI 75832 ChemSpider 22804 ЛД₅₀ 237 мг/кг Токсичность среднетоксичен NFPA 704

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Железный купорос, сульфат железа (II), железо (II) сернокислое — неорганическое соединение, железная соль серной кислоты с формулой FeSO ₄. Нелетуч, не имеет запаха. Безводное вещество бесцветное, непрозрачное, очень гигроскопичное. Кристаллогидраты — гигроскопичные прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного, тетрагидрат FeSO₄·4H₂O зелёного цвета (розенит), моногидрат FeSO₄·H₂O бесцветный (смольнокит). Вкус сильно-вяжущий железистый (металлический). На воздухе постепенно выветриваются (теряют кристаллизационную воду). Сульфат железа(II) хорошо растворим в воде (26,3 г при 20 °С). Из водных растворов кристаллизуется голубовато-зелёный гептагидрат FeSO₄·7H₂O, который носит тривиальное название железный купорос. Токсичность железного купороса сравнительно низкая.

Применяется в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве как фунгицид, для приготовления минеральных красок.

Природный аналог — минерал мелантерит; в природе встречается в кристаллах моноклинной сингонии, зелёно-жёлтого цвета, в виде примазок или натёков.

Содержание

Свойства

Сульфат двухвалентного железа выделяется при температурах от 1,82 °C до 56,8 °C из водных растворов в виде светло-зелёных кристаллов кристаллогидрата FeSO₄·7H₂O, который называется в технике железным купоросом. В 100 г воды растворяется 26,6 г безводного FeSO₄ при 20 °C и 54,4 г при 56 °C.

Растворы сульфата железа(II) под действием кислорода воздуха постепенно окисляются, переходя в сульфат железа(III):

При нагревании свыше 480 °C разлагается:

Получение

Железный купорос можно приготовить действием разбавленной серной кислоты на железный лом, обрезки кровельного железа и т. д. В промышленности его получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении окалины и др. разбавленной H₂SO₄.

Другой способ — окислительный обжиг пирита:

В промышленности получают как побочный продукт производства оксида титана из ильменита.

Применение

Применяют в производстве чернил, в красильном деле (для окраски шерсти в чёрный цвет), для консервирования дерева.

В медицине используется в качестве лекарственного средства для лечения и профилактики железодефицитной анемии. В России зарегистрирован под торговыми марками «Гемофер пролонгатум», «Тардиферон», а также «Сорбифер Дурулес» и «Ферроплекс» (в двух последних в качестве антиоксиданта добавляется аскорбиновая кислота).

В сельском хозяйстве применяется для опрыскивания садовых деревьев.

Используется в ферросульфатном методе химической дозиметрии.

• Алюминат железа II ( Fe(AlO₂)₂ ) Алюминат железа II
• Арсенат железа II (Fe₃(AsO₄)₂) Железо мышьяковокислое
• Арсенат железа III (FeAsO₄) Мышьяковокислое железо
• Ацетат железа II (Fe(CH₃COO)₂) Железо уксуснокислое
• Ацетат железа III (Fe(CH₃COO)₃) Уксуснокислое железо
• Берлинская лазурь () Прусская Синь
• Бромид железа II (FeBr₂) Бромистое железо
• Бромид железа III (FeBr₃) Трибромид железа
• Бромид железа II,III (Fe₃Br₈) Железо бромистое
• Ванадат железа III (FeVO₄) Железо ванадиевокислое
• Вольфрамат железа II (FeWO₄) Железо вольфрамовокислое
• Гексаплутонийжелезо (FePu₆) Гексаплутонийжелезо
• Гексахлороплатинат IV железа (Fe[PtCl₆]) Гексахлороплатеат железа
• Гексацианоферрат II железа II (Fe₂[Fe(CN)₆]) Гексацианоферрат железа II
• Гексацианоферрат II железа III (Fe₄[Fe(CN)₆]₃) Гексацианоферрат железа III
• Гексацианоферрат III железа II,III (Fe III ₄Fe II ₃[Fe(CN)₆]₆) Гексацианоферрат железа II,III
• Гексацианоферрат III железа II (Fe₃[Fe(CN)₆]₂) Турнбулева синь
• Гексацианоферрат II калия (K₄[Fe(CN)₆]) Желтая кровяная соль
• Гексацианоферрат III калия (K₃[Fe(CN)₆]) Красная кровяная соль
• Гидроксид железа II (Fe(OH)₂) Гидроксид железа II
• Гидроксид железа III (Fe(OH)₃) Гидроксид железа III
• Динитрозилдикарбонилжелезо (Fe(CO)₂(NO)₂) Динитрозилдикарбонилжелезо
• Дипразеодимгептадекажелезо (Fe₁₇Pr₂) Гептадекажелезодипразеодим
• Диренийтрижелезо (Fe₃Re₂) Трижелезодирений
• Дисамарийгептадекажелезо (Fe₁₇Sm₂) Гептадекажелезодисамарий
• Диселенид железа (FeSe₂) Железо селенистое
• Дисилицид железа (FeSi₂) Железо кремнистое
• Дистаннид железа (FeSn₂) Дистаннид железа
• Дистаннид трижелеза (Fe₃Sn₂) Дистаннид трижелеза
• Дисульфид железа II (FeS₂) Дисульфид железа
• Дителлурид железа (FeTe₂) Дителлурид железа
• Дихромат железа III (Fe₂(Cr₂O₇)₃) Хромовокислое железо
• Додекакарбонилтрижелезо (Fe₃(CO)₁₂) Додекакарбонилтрижелезо
• Железо (Fe)
• Железистосинеродистая кислота (H₄[Fe(CN)₆]) Кислота железистосинеродистая
• Железониобий (FeNb) Железониобий
• Железосинеродистая кислота (H₃[Fe(CN)₆]) Кислота железосинеродистая
• Йодид железа II,III (Fe₃I₈) Йодистое железо
• Йодид железа II (FeI₂) Железо йодистое
• Карбонат железа II (FeCO₃) Железо углекислое
• Лактат железа II (Fe(C₃H₅O₃)₂) Железо молочнокислое
• Лактат железа III (Fe(C₃H₅O₃)₃) Молочнокислое железо
• Метаванадат железа III (Fe(VO₃)₃) Ванадиевокислое железо
• Метагидроксид железа (FeO(OH)) Железо метагидроксид
• Молибдат железа II (FeMoO₄) Железо молибденовокислое
• Нитрат железа II (Fe(NO₃)₂) Железо азотнокислое
• Нитрат железа III (Fe(NO₃)₃) Азотнокислое железо
• Нитрид дижелеза (Fe₂N) Железо азотистое
• Оксалат железа II (FeC₂O₄) Железо щавелевокислое
• Оксид железа II (FeO) Оксид железа
• Оксид железа III (Fe₂O₃) Окись железа ( Железный сурик )
• Оксид железа II,III (Fe₃O₄) Закись-окись железа
• Оксихлорид железа (FeOCl) Оксид-хлорид железа
• Пентакарбонилжелезо ([Fe(CO)₅]) Пентакарбонил железа
• Перхлорат железа II (Fe(ClO₄)₂) Железо хлорнокислое
• Пирофосфат железа III (Fe₄(P₂O₇)₃) Железо пирофосфорнокислое
• Пирофосфат железа III-натрия (FeNaP₂O₇) Фосфорнокислое железо-натрий
• Платинажелезо (FePt) Железоплатина
• Плутонийдижелезо (Fe₂Pu) Плутонийдижелезо
• Празеодимдижелезо (Fe₂Pr) Дижелезопразеодим
• Ржавчина
• Самарийдижелезо (Fe₂Sm) Дижелезосамарий
• Самарийпентажелезо (Fe₅Sm) Пентажелезосамарий
• Самарийтрижелезо (Fe₃Sm) Трижелезосамарий
• Селенид железа II (FeSe) Селенистое железо
• Силикат железа II (FeSiO₃) Железо кремнекислое
• Силицид дижелеза (Fe₂Si) Кремнистое железо
• Силицид железа (FeSi)
• Соль Мора (FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O) Сульфат аммония-железа II
• Станнид железа (FeSn)
• Станнид трижелеза (Fe₃Sn)
• Сульфат железа (FeSO₄) Железо сернокислое (Железный купорос)
• Сульфат железа II-калия (K₂Fe(SO₄)₂) Сернокислое железо-калий
• Сульфат железа III (Fe₂(SO₄)₃) Железо сернокислое III
• Сульфат железа III-аммония (NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O) Сернокислое железо-аммоний
• Сульфат железа III-калия (KFe(SO₄)₂) Сернокислое железо-калий
• Сульфид железа II,III (Fe₃S₄)
• Сульфид железа II (FeS)
• Сульфид железа II-меди II (CuFeS₂)
• Сульфид железа III (Fe₂S₃)
• Сульфид железа III-калия (KFeS₂) Сернистое железо-калий
• Сульфит железа II (FeSO₃) Железо сернистокислое
• Танталат железа II (Fe(TaO₃)₂) Железо танталовокислое
• Тартрат железа II (FeC₄H₄O₆) Железо виннокислое
• Теллурид железа II (FeTe) Железо теллуристое
• Теллурид железа III (Fe₂Te₃) Теллуристое железо
• Тетракарбонилдигидриджелезо (H₂Fe(CO)₄)
• Тетракарбонилжелезо (Fe(CO)₄) Тетракарбонил железа
• Тиосульфат железа II (FeSO₃S) Тиосернокислое железо
• Тиоцианат железа II (Fe(SCN)₂) Железо роданистое
• Тиоцианат железа III (Fe(SCN)₃) Тиоциановокислое железо
• Титанат железа II (FeTiO₃) Титановокислое железо
• Триренийдижелезо (Fe₂Re₃) Дижелезотрирений
• Формиат железа III (Fe(CHO₂)₃) Железо муравьинокислое
• Фосфат железа II (Fe₃(PO₄)₂) Железо фосфорнокислое
• Фосфат железа III (FePO₄) Фосфорнокислое железо
• Фосфинат железа III (Fe(PH₂O₂)₃) Железо фосфорноватистокислое ( гипофосфит железа )
• Фторид железа II (FeF₂) Железо фтористое
• Фторид железа III (FeF₃) Фтористое железо
• Хлорид железо II (FeCl₂) Железо двухлористое
• Хлорид железа III (FeCl₃) Железо треххлористое
• Хлорид железа II,III (Fe₃Cl₈) Хлористое железо II,III
• Хлорид железа III-калия (FeCl₃•2KCl•H₂O) Хлористое железо-калий
• Хромат железа III (Fe₂(CrO₄)₃) Железо хромовокислое
• Хромит железа II (Fe(СrO₂)₂) тетраоксид железа-дихрома
• Цианид железа II (Fe(CN)₂) Железо цианистое
• Цитрат железа II (FeC₆H₆O₇) Железо лимоннокислое
• Цитрат железа III (FeC₆H₅O₇) Лимоннокислое железо
• Цитрат железа III-аммония (Fe(NH₄)₃(C₆H₅O₇)₂) Лимоннокислое железо-аммоний

Ванадиевый купорос (VSO₄·7H₂O) • Железный купорос (FeSO₄·7H₂O) • Кобальтовый купорос (CoSO₄·7H₂O) • Медный купорос (CuSO₄·5H₂O) • Никелевый купорос (NiSO₄·7H₂O) • Свинцовый купорос (PbSO₄) • Хромовый купорос (CrSO₄·7H₂O) • Цинковый купорос (ZnSO₄·7H₂O)

Источник