CN104261485A - 一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,包括:检测反应液中Fe2+浓度,将反应液达到Fe2+浓度为200~1000mg/L,且pH值为2~3的时刻作为反应后期的起始时刻;向反应液内通入空气流量为每立方反应液90~110m3/h,反应液的温度为83~86℃,将石灰加入到反应液中,一段时间后,当反应液的pH值大于等于6.5时,则向反应液继续通入空气40~60分钟,当反应液的pH值小于6.5时,加入石灰调整反应液pH值大于等于6.5,继续通入空气40~60分钟,石灰加入速率小于等于10kg/min,得到铁红。本发明中将石灰加入到反应液中,提高了铁红的回收率,中和氧化沉淀金属锰离子,降低了废水二次处理的成本,实现了节约资源保护环境,提高综合收益,同时,本发明使用过量的石灰,在漂洗的过程中易于去除。
Description
技术领域
本发明涉及一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法。
背景技术
钙矿物盐绿矾湿法生产氧化铁红,是一种以钙矿物盐代替传统的液氨、烧碱等碱性物,在二步氧化工序作为中和剂制备氧化铁红的工艺,该工艺具有生产成本低、原料充足、安全环保等特点,为资源综合利用开启了一条新路子。钙矿物盐湿法铁红作为一个新兴的铁红生产工艺,但其废水处理方法尚存在一些需要完善之处。如现有的废水处理方法:在常温下,废水中Mn2+沉淀处理,pH需达到10~11,如此一来增加处理难度及处理成本。因此,探索一种简单、易行、安全和节能的处理方法,降低成本,提升企业生存的空间。
发明内容
本发明设计开发了一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法。本发明中将石灰加入到反应液中,提高了铁红的回收率,中和氧化沉淀活泼金属锰离子,降低了废水二次处理的成本,实现了节约资源保护环境,提高综合收益,同时,本发明所使用过量的石灰,在漂洗的过程中易于去除,确保生产铁红的品质。
本发明提供的技术方案为:
一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,包括:以钙矿物盐和硫酸亚铁为原料、以二步氧化法生产铁红,其中
检测反应液中Fe2+浓度,将反应液达到Fe2+浓度为200~1000mg/L,且pH值为2~3的时刻作为反应后期的起始时刻;
在反应后期,持续向反应液内通入空气至反应结束,空气流量为每立方反应液90~110m3/h,保持反应液的温度为83~86℃,在反应后期还进行以下步骤:
在反应后期的开始时刻,将石灰加入到反应液中,待反应一段时间后,检测反应液的pH值,当反应液的pH值大于等于6.5时,则向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束,当反应液的pH值小于6.5时,则再加入石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5,之后再向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束,其中,石灰的加入速率小于等于10kg/min;
从反应后期得到的反应液中分离铁红。
优选的是,所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中,所述如反应液的pH值小于6.5时,则再加入石灰以调整反应液的pH值为6.5~7.5。
优选的是,所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中,所述检测反应液中Mn2+浓度以及反应液的体积,利用Fe2+浓度、Mn2+浓度和反应液的体积计算石灰的理论用量,石灰的实际用量为理论用量的1.05~1.1倍。。
优选的是,所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中,所述在反应后期还进行以下步骤:持续向反应液内通入蒸汽以保持反应液的温度为83~86℃,并在以下条件下停止通入蒸汽:待反应一段时间后,检测反应液的pH值,当反应液的pH值大于等于6.5时,以及,当反应液的pH值小于6.5时,则再加入石灰将反应液的pH值调整至大于等于6.5时。
优选的是,所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中,所述在反应后期的开始时刻,将石灰按照5~10kg/min加入到反应液中,待反应20分钟后,检测反应液的pH值,当反应液的pH值大于等于6.5时,则向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束,当反应液的pH值小于6.5时,则再加入少量石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5,之后再向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束。
优选的是,所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中,所述Mn2+浓度为800~1200mg/L,反应液的体积v为45~55m3。
优选的是,所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中,所述石灰的粒度大于等于200目,石灰中CaO质量百分比大于等于88%。
本发明中将石灰加入到反应液中,提高了铁红的回收率,中和氧化沉淀活泼金属锰离子,降低了废水二次处理的成本,实现了节约资源保护环境,提高综合收益,同时,本发明所使用过量的石灰,在漂洗的过程中易于去除。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期,当反应液pH=2时,测定反应液中Fe2+浓度为236mg/L和Mn2+浓度为871mg/L,反应液总体积V=53m3;根据检测的Fe2+和Mn2+浓度及反应液总体积,通过计算并按理论计算量的1.05倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目,CaO质量百分比大于等于88%),向反应液通入空气及蒸汽,在空气流量为90m3/h、蒸汽保温83~86℃的条件下,将称量好的石灰以10kg/min加入反应液中,使中和反应和氧化反应充分进行;20min后检测反应液pH值=6.5时,关蒸汽,并继续鼓空气40min,直到中和反应和氧化反应结束;所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为96.4%、铁红综合回收率为92.2%、排放废水的pH=6.7、废水中Mn2+浓度为0.17mg/L,反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后,大部分随石膏分离除去,一部分存在于铁红中。
实施例2
钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期,当反应液pH=2.5时,测定反应液中Fe2+浓度为645m/L,Mn2+浓度为997mg/L,反应液总体积V=49m3;根据检测的Fe2+和Mn2+浓度及反应液总体积,计算并按理论量的1.1倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目,CaO质量百分比大于等于88%),向反应液通入空气及蒸汽,在空气流量为100m3/h、蒸汽保温83~86℃的条件下,将称量好的石灰以10kg/min加入反应液中,使中和反应和氧化反应充分进行;20min后检测反应液pH=7时,关蒸汽,并继续鼓空气50min,直到中和反应和氧化反应结束;所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为96.53%、铁红综合回收率为92.7%、排放废水的pH=7.1、废水中Mn2+含量为0.2mg/L,反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后,大部分随石膏分离除去,一部分存在于铁红中。
实施例3
钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期,当反应液pH值=3时,测定反应液中Fe2+浓度为992mg/L、Mn2+浓度为1123mg/L,反应液总体积V=45m3;根据检测的Fe2+、Mn2+浓度及反应液总体积,计算并按理论量的1.1倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目,CaO质量百分比大于等于88%),向反应液通入空气及蒸汽,在空气流量为110m3/h、蒸汽保温83~86℃的条件下,将称量好的石灰以10kg/min加入反应液中,使中和反应和氧化反应充分进行;20min后检测反应液pH=7.5时,关蒸汽,并继续鼓空气60min,直到中和反应和氧化反应结束;所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为96.86%、铁红综合回收率为93%、排放废水的pH=7.4、废水中Mn2+含量为0.25mg/L,反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后,大部分随石膏分离除去,一部分存在于铁红中。
实施例4
钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期,当反应液pH=2.5时,测定反应液中Fe2+浓度为226mg/L和Mn2+浓度为971mg/L,反应液总体积V=53m3;根据检测的Fe2+和Mn2+浓度及反应液总体积,通过计算并按理论计算量的1.05倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目,CaO质量百分比大于等于88%),向反应液通入空气及蒸汽,在空气流量为100m3/h、蒸汽保温83~86℃的条件下,将称量好的石灰以9kg/min加入反应液中,使中和反应和氧化反应充分进行;20min后检测反应液pH值=5.5时,补加石灰,继续鼓空气40min,调整pH值为6.5;所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为94.6%、铁红综合回收率为95.2%、排放废水的pH=6.7、废水中Mn2+浓度为0.19mg/L,反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后,大部分随石膏分离除去,一部分存在于铁红中。
通过加入一种来源广、成本低的钙质原料实现对钙矿物盐湿法铁红反应液中Fe2+、Mn2+深度处理,解决了加入传统碱性物处理存在铁红浆料中硫酸钙含量高,不利于后段浆料漂洗,造成铁红产品品质降低的弊端。通过本发明方法所述工艺,不仅提高了铁红产品的综合回收率,同时中和氧化沉淀活泼金属锰,降低了废水二次处理成本,实现了节约资源保护环境,提高了综合收益。
本发明中将石灰加入到反应液中,提高了铁红的回收率,中和氧化沉淀活泼金属锰离子,降低了废水二次处理的成本,实现了节约资源保护环境,提高综合收益,同时,本发明所使用过量的石灰,在漂洗的过程中易于去除。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。
Claims (7)
1.一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,其特征在于,以钙矿物盐和硫酸亚铁为原料、以二步氧化法生产铁红,其中,
检测反应液中Fe2+浓度,将反应液达到Fe2+浓度为200~1000mg/L,且pH值为2~3的时刻作为反应后期的起始时刻;
在反应后期,持续向反应液内通入空气至反应结束,空气流量为每立方反应液90~110m3/h,保持反应液的温度为83~86℃,在反应后期还进行以下步骤:
在反应后期的开始时刻,将石灰加入到反应液中,待反应一段时间后,检测反应液的pH值,当反应液的pH值大于等于6.5时,则向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束,当反应液的pH值小于6.5时,则再加入石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5,之后再向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束,其中,石灰的加入速率小于等于10kg/min;
从反应后期得到的反应液中分离铁红。
2.如权利要求1所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,其特征在于,如反应液的pH值小于6.5时,则再加入石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5。
3.如权利要求2所述的一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,其特征在于,检测反应液中Mn2+浓度以及反应液的体积,利用Fe2+浓度、Mn2+浓度和反应液的体积计算石灰的理论用量,石灰的实际用量为理论用量的1.05~1.1倍。
4.如权利要求3所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,其特征在于,在反应后期还进行以下步骤:持续向反应液内通入蒸汽以保持反应液的温度为83~86℃,并在以下条件下停止通入蒸汽:待反应一段时间后,检测反应液的pH值,当反应液的pH值大于等于6.5时,以及,当反应液的pH值小于6.5时,则再加入石灰将反应液的pH值调整至大于等于6.5时。
5.如权利要求3所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,其特征在于,在反应后期的开始时刻,将石灰按照5~10kg/min加入到反应液中,待反应20分钟后,检测反应液的pH值,当反应液的pH值大于等于6.5时,则向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束,当反应液的pH值小于6.5时,则再加入少量石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5,之后再向反应液继续通入空气40~60分钟,反应结束。
6.如权利要求3所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,其特征在于,Mn2+浓度为800~1200mg/L,反应液的体积v为45~55m3。
7.如权利要求1所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法,其特征在于,石灰的粒度大于等于200目,石灰中CaO质量百分比大于等于88%。
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