Il cloruro ferrico o cloruro di ferro (III) (FeCl3) è usato come flocculante nel trattamento dei reflui e nella produzione di acqua potabile. Con l'aggiunta di piccole quantità di cloruro ferrico all'acqua di partenza, l'idrossido di ferro (III) precipita e assorbe i solidi sottili e i colloidi.
Normalmente questo composto è prodotto e commercializzato sotto forma di soluzione con una concentrazione minima 40% p/p. A partire da questa soluzione è anche possibile produrre cloruro ferrico solido cristallizzato con un punto di fusione a 37°C.
Consito ha sviluppato il know-how e le tecnologie per gli impianti di produzione di soluzioni di cloruro ferrico 40% p/p sia per il trattamento di acque reflue che acqua potabile.
Siamo in grado di produrre cloruro ferrico con diversi processi a seconda delle materie prime:
Le materie prime sono tutte equamente economiche e facilmente reperibili, quindi la produzione di cloruro ferrico è spesso un'integrazione interessante per i produttori di cloro-soda.
La soluzione di cloruro ferrico 40% p/p può essere ottenuta con diversi processi a seconda delle materie prime.
Il cloruro ferroso si ottiene per contatto del cloruro ferrico con il ferro all'interno di un recipiente di dissoluzione, secondo la seguente reazione:
La soluzione di cloruro ferroso dalla dissoluzione del ferro viene in seguito filtrata e ossidata, diventando cloruro ferrico nella sezione di clorazione grazie al gas di cloro, secondo la seguente reazione:
Due terzi della soluzione di cloruro ferrico vengono immessi nuovamente nel recipiente di dissoluzione, mentre un terzo è scaricato come prodotto.
Questa materia prima consiste in una polvere di ferro dolce ottenuta dal processo di laminazione. Il processo produttivo è analogo a quello descritto sopra, in cui i rottami di ferro fungono da materie prime.
Partendo dall'ossido ferrico, un sottoprodotto delle acciaierie, o dall'ematite è possibile ottenere il cloruro ferrico mediante una semplice reazione con HCl 32%:
Questa materia prima è una miscela di ossido ferrico e ossido ferroso che si ottiene sotto forma di scaglie dal processo di laminazione. Un trattamento preventivo con HCl 32% seguito da clorazione dà luogo alla trasformazione completa in cloruro ferrico, secondo le seguenti reazioni:
Con un processo particolare è possibile anche utilizzare i fanghi dal decapaggio dell'acciaio come materia prima insieme all'HCl. Inoltre si riduce il consumo di cloro. Generalmente è necessaria una concentrazione finale per evaporazione al fine di raggiungere una soluzione 40% p/p.
| Qualità tipica del prodotto finale | |
|---|---|
| Purezza su base secca | % 99 |
| Aspetto | soluzione marrone scuro |
| Densità | 1.43 g/ml a 20°C |
| Solubilità in acqua | 1% |
| Punto di fusione | -12 °C |
| Viscosità | 10 mPA a 20°C |
| Proprietà chimiche | Acido e altamente corrosivo |
| Minima concetrazione di sostanza attiva FeCl3 | % 40 +/- 3 |
| Minima concetrazione di sostanza attiva Fe(III) | % 13,7 +/- 3 |
| Manganese | % max 2 |
| Ferro (II) | % max 2.5 |
| Non solubile | % max 0.2 |
Consumi tipici di materie prime per ciascun processo: Rispetto a 1 tonnellata di soluzione FeCl3 40% p/p:
| Processo | a | b | c | d | e | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rottami di ferro | kg | 140 | 140 | |||
| Ferro dolce | kg | |||||
| Ossido ferrico | kg | 200 | ||||
| Ossidi misti | kg | 200 | ||||
| Liquori di decapaggio | kg | 1,400 | ||||
| Ferro dolce | kg | |||||
| Cloro | kg | 270 | 220 | 20 | 50 | |
| HCl 32% | kg | 750 | 800 | 300 | ||
| Evaporato | kg | 720 |
Il cloruro ferrico o cloruro di ferro (III) (FeCl3) è usato come flocculante nel trattamento dei reflui e nella produzione di acqua potabile. Con l'aggiunta di piccole quantità di cloruro ferrico all'acqua di partenza, l'idrossido di ferro (III) precipita e assorbe i solidi sottili e i colloidi.
In Europa, l'utilizzo chimico del cloruro ferrico per l'acqua potabile è stabilito dal Regolamento UNI EN 888:2005.
La normativa si applica a (a) cloruro ferrico (III), (b) esaidrato di cloruro ferrico (III) e (c) soluzione di cloruro ferrico (III) per trattare le acque per consumo umano; descrive le caratteristiche e definisce i requisiti e le rispettive procedure di verifica per i cloruri di ferro (III) (a), (b) e (c) oltre a fornire informazioni sull'utilizzo nell'ambito del trattamento delle acque.
Impurità e sottoprodotti principali: limite come frazione di massa del contenuto di Fe (III) in %
Riferimento: Tabella 3 - Impurità
Il Fe (II) ha un'efficacia coagulante inferiore rispetto al Fe (III). Inoltre l'idrolisi del Fe (II) si sviluppa a pH 8 e quindi il Fe (II) può rimanere in acqua con valori di pH più bassi.
Un eccesso di sostanze non solubili indica la presenza di sostanze estranee; il ferro è un componente del prodotto che solitamente viene eliminato nel processo di trattamento.
Parametri chimici: limite come mg/kg di Fe (III)
Riferimento: Tabella 4 - Parametri chimici
Il cianuro (Cn-), i pesticidi e gli idrocarburi policiclici aromatici non sono rilevanti poiché non sono contenuti nelle materie prime utilizzate nel processo produttivo. Per ottenere l'effetto massimo del cloruro di ferro (III) sulle tracce di metallo contenute