鹽酸生產氯化鐵 FeCl₃ | 祿天化工
TL;DR: 鹽酸（氯化氫酸）是透過與廢鐵或氧化皮反應生產 FeCl₃（三氯化鐵）的主要原料。工藝：Fe + HCl → FeCl₂ + H₂，然後用 Cl₂ 或 O₂ 催化氧化 FeCl₂ 為 FeCl₃。每噸鐵消耗約 3.2 噸 32% 鹽酸。祿天化工同時供應鹽酸和生產 FeCl₃——從原料到成品的整合鏈條。
鹽酸與鐵生產氯化鐵的化學反應
鹽酸與廢鐵生產 FeCl₃ 的基本反應分兩個階段：
階段 1 — 溶解鐵生成 FeCl₂：
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
廢鐵（廢鋼、鋼坯、 scrap iron）在 70–90°C 下與鹽酸溶液反應生成氯化亞鐵（FeCl₂）並釋放氫氣。這是一個強放熱反應，需要透過調節鹽酸濃度和加鐵速度來控制反應速率。
階段 2 — 氧化 FeCl₂ 為 FeCl₃：
2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃（直接氯化法）
或氧化氯化法：
4FeCl₂ + 4HCl + O₂ → 4FeCl₃ + 2H₂O（在過量鹽酸和氧氣存在下，溫度 70–90°C）
氧化氯化法使用空氣/氧氣代替 Cl₂ 作氧化劑，成本更低且更安全。根據美國專利 9376329，該工藝可在常壓下執行，利用放熱反應的熱量維持反應溫度。
最終結果：每噸廢鐵消耗約 3.2 噸 32% 鹽酸，根據濃縮工序可生產 FeCl₃ 溶液。
鹽酸與廢鐵生產氯化鐵的工藝
直接法：溶解 + 氧化 — 最常用
步驟 1 — 原料準備：
- 廢鐵（scrap iron 或廢鋼）— 清除油汙，機械除鏽
- 32% 鹽酸 — 從儲罐或槽車供應
步驟 2 — FeCl₂ 生成反應：
- 將廢鐵投入裝有鹽酸溶液的反應器
- 溫度維持在 70–90°C（啟動後反應自行放熱）
- 鹽酸濃度從 32% 逐漸降至週期末的 3–5%
- 逸出的 H₂ 氣體被回收或安全燃燒
步驟 3 — 氧化 FeCl₂ → FeCl₃：
- 向 FeCl₂ 溶液中通入 Cl₂ 氣體或 O₂ + HCl
- 氧化氯化反應在常壓反應塔中進行
- 溫度維持在 80–95°C
- 氧化時間：2–4 小時
步驟 4 — 過濾與精製：
- 透過板框過濾去除不溶殘渣（氧化物、矽酸鹽）
- 如需 36–40% 高濃度 FeCl₃ 溶液，進行真空濃縮
步驟 5 — 質量檢驗：
- QC 檢測 FeCl₃ 含量、殘餘 FeCl₂、遊離 HCl
- 每批次出具 COA—由 Phan Cẩm Thùy 和 Võ Thị Như Hòa 技術檢驗員負責
幹法氯化
替代方法：將廢鐵加熱至 500–700°C，通入幹 Cl₂ 氣流（過量 10–30%）。生成的 FeCl₃ 為氣態，隨後冷凝獲得晶體。該方法可得高純度（≥98%）無水 FeCl₃，但操作更復雜，需嚴格控制 Cl₂ 氣體。祿天化工僅供應FeCl3溶液；固體形態不在供應範圍內。
生產氯化鐵的鹽酸技術規格
| 引數 | 要求 | 方法 |
|---|---|---|
| 鹽酸濃度 | 32% ± 1% | TCVN 1969-88 |
| 密度 (20°C) | 1.159 g/cm³ | TCVN 1969-88 |
| Fe 含量 | ≤ 0.002% | TCVN 1969-88 |
| SO₄²⁻ 含量 | ≤ 0.005% | TCVN 1969-88 |
| 遊離 Cl₂ 含量 | ≤ 0.005% | TCVN 1969-88 |
32% 鹽酸是生產 FeCl₃ 的標準濃度。濃度過低（<28%）會減緩鐵溶解反應。濃度過高（>36%）會產生 HCl 煙霧並加劇裝置腐蝕。
消耗定額與生產成本
生產 1 噸 FeCl₃（38% 溶液）的原料消耗：
| 原料 | 消耗量 | 備註 |
|---|---|---|
| 廢鐵 | ~0.28 噸 | Scrap iron、廢鋼 |
| 32% 鹽酸 | ~0.9 噸 | 實際消耗含餘量 |
| Cl₂ 或 O₂ | 視方法而定 | 空氣中的氧氣（免費） |
在工業規模下，用鹽酸和廢鐵生產 FeCl₃ 的生產成本比用 Fe₂O₃ 或礦石生產低 15–25%。原因：廢鐵價格低廉，溶解反應快速，無需高溫焙燒。
用氧化皮生產 FeCl₃ — 新趨勢
氧化皮（mill scale，軋鋼鐵鱗）是鋼廠廢料，含 70–75% 的 Fe，以 FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃ 形式存在。最近發表在《Environmental Science and Pollution Research》（2024）上的研究證明，氧化皮可替代廢鐵用於生產 FeCl₃。
工藝：氧化皮 + HCl（7M）→ FeCl₂/FeCl₃，溫度 105°C（378 K），時間 120 分鐘，Fe 溶解率達到 100%，Fe³⁺ 轉化率約 77%，Fe³⁺ 濃度 52.53 g/L。
優勢：
- 氧化皮成本比廢鐵低 30–50%
- 利用鋼廠廢料，減少填埋壓力
- 細顆粒（< 90 µm）提高反應速度
- 用氧化皮生產的 FeCl₃ 在廢水絮凝處理中的效果與商品 FeCl₃ 相當
成品氯化鐵的質量控制
FeCl₃ 出廠 QC 按以下指標檢測，每批出庫前進行檢驗：
| 指標 | 38% 溶液 | 方法 |
|---|---|---|
| FeCl₃ 含量 | ≥ 38% | TCVN 3795-83 |
| 殘餘 FeCl₂ | ≤ 0.5% | 滴定法 |
| 遊離 HCl | ≤ 0.5% | TCVN 3795-83 |
| 不溶物 | ≤ 0.1% | TCVN 3795-83 |
| 密度 (20°C) | 1.38–1.42 g/cm³ | ASTM D891 |
| 1% 溶液 pH | 1.5–2.5 | ASTM E70 |
每批發貨均附有檢測編號和技術檢驗員簽字的 COA——QC 流程確保各批次間質量穩定。
祿天化工的 FeCl₃ 達到 ZDHC MRSL Level 1（TÜV Rheinland），承諾不含 ZDHC 2.0 版標準所限制的 22 類化學物質。這是出口歐盟和美國市場的紡織紡織染整、電鍍、皮革製鞋工廠的強制要求。
FeCl₃ 是廢水和給水處理中最有效的混凝劑（coagulant），尤其適用於有色、高濁度和高 COD 的廢水。
機理： Fe³⁺ 水解生成 Fe(OH)₃ 膠體沉澱，吸附並裹挾汙染物，在 pH 5.0–8.5 下絮凝。
混凝劑用量對比（鋼廠廢水研究）：
| 指標 | Al₂(SO₄)₃ | 商品 FeCl₃ | 鹽酸 + 氧化皮 FeCl₃ |
|---|---|---|---|
| 最佳投量 | 4.05 mg/L | 1.29 mg/L | 1.29 mg/L |
| 最佳 pH | 7.0 | 5.0 | 5.0 |
| 助凝聚合物 | 2.0 mg/L | 0.25 mg/L | 0.25 mg/L |
| COD 去除率 | ~85% | ~93% | ~93% |
| TSS 去除率 | ~88% | ~95% | ~95% |
發表在《Environmental Science and Pollution Research》（2024）上的研究證明，用鹽酸 + 氧化皮（鋼鐵廢料）生產的 FeCl₃ 在廢水處理效果上與商品 FeCl₃ 相當，且因廢料回收利用而成本更低。
下游整合：祿天化工 — 鹽酸與氯化鐵
祿天化工是工業鹽酸供應商，也是 FeCl₃ 的直接生產商。這種整合帶來供應鏈優勢：
- 單一貨源： 購買 FeCl₃ 的客戶無需擔心原料中斷——祿天化工自供鹽酸原料
- 質量控制： 32% 鹽酸在進入反應器前即達標，QC 逐批檢測 COA
- 物流最佳化： 鹽酸和 FeCl₃ 可由同一槽車沿同一線路配送
- 逐批 COA/MSDS： 每批貨物均附 QC 實驗室檢測報告——由 Phan Cẩm Thùy 和 Võ Thị Như Hòa 技術檢驗員負責
- 全國 6 大倉庫： 巴地頭頓、同奈、平陽、峴港、芹苴、北寧
水處理廠、化工廠、工業園區的客戶可享受從 HCl → FeCl₃ 的閉環供應鏈。
FeCl₃ 達到 ZDHC MRSL Level 1（TÜV Rheinland）——滿足紡織紡織染整、電鍍、生產工廠的出口要求。
氯化鐵的儲存與安全
FeCl₃ 是腐蝕性化學品（UN 2582，Class 8），呈酸性，會快速鏽蝕未鍍層鋼材：
- 包裝： HDPE 塑膠儲罐 30 m³、IBC 1 m³、30L 桶
- 儲罐材質： PE/PP 塑膠、FRP、PVC——嚴禁使用鋼材
- 溫度： 5–35°C
- 保質期： 12 個月，避免陽光直射
- PPE： PVC/丁腈手套、護目鏡、防化服
常見問題 (FAQ)
1 噸鐵需要多少 32% 鹽酸？
約 3.2 噸 32% 鹽酸用於 1 噸廢鐵，可生產約 3.5 噸 38% FeCl₃。實際比例取決於鐵的純度和鹽酸濃度。
用鹽酸生產的 FeCl₃ 純淨嗎？
是的。該工藝生產的商品 FeCl₃ 達到 FeCl₃ 含量 ≥ 38%、FeCl₂ ≤ 0.1%、遊離 HCl ≤ 0.5%。透過逐批 COA 進行質量控制。
祿天化工是否單獨銷售鹽酸和 FeCl₃？
是的。祿天化工供應 32% 工業鹽酸和 FeCl₃（38% 溶液）——客戶可單獨購買每種產品，也可為整合鏈條購買組合產品。
FeCl₃ 是否獲得 ZDHC 認證？
祿天化工的 FeCl₃ 達到 ZDHC MRSL Level 1（TÜV Rheinland），符合可持續時尚出口標準的投入化學品限制要求。
FeCl₃ 價格與其他混凝劑相比？
FeCl₃ 通常與 PAC 和硫酸鋁競爭。FeCl₃ 的絮凝效率比硫酸鋁高 10–20%，用量低 30–50%，顯著減少汙泥量。
如何運輸 FeCl₃？
溶液用 5–30 噸塑膠槽車運輸。配送至全國工業園區——胡志明市市區4小時內；南部和西部工業區24–48小時；北部和中部2–3天。
能否在批次購買前試用 FeCl₃？
可以。祿天化工提供 5 加侖或 IBC 1 m³ 樣品，用於工廠 jar test 試執行——免費技術支援。
FeCl₃ 對廢水 pH 有什麼影響？
FeCl₃ 呈酸性，在 30–50 ppm 投量下使廢水 pH 降低 0.5–1.5 個單位。需要補充鹼（NaOH）以維持最佳絮凝 pH 5.0–8.0。
詢價請求
祿天化工為工廠供應 32% 鹽酸和 FeCl₃——逐批 COA/MSDS、ZDHC MRSL Level 1、配送至全國工業園區。聯絡獲取 HCl + FeCl₃ 整合生產鏈組合報價。
熱線：0979 891 929
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- 安全資料表下載： 下載 FeCl3 氯化鐵 SDS 安全資料表 (繁體版)（繁體中文 GHS 16 項標準規格）
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