CN105668604A - 一种用硫铁渣制备柱状石膏及滤液处理方法 - Google Patents

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    • C01F11/46—Sulfates
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    • C01G49/14—Sulfates

Abstract

本发明公开了一种用硫铁渣制备柱状石膏及滤液处理方法，它是于在硫铁渣中加入水、表面变质剂和分解剂，对硫铁渣进行分解，在分解产物中加入硫酸，实现硫铁分离；将含硫的沉淀加入带冷凝回流装置的烧瓶中，再加入杂质屏蔽剂、形貌生长控制剂，加热反应，过滤、洗涤、烘干得到柱状石膏；在滤液中加入沉淀剂，过滤后的滤液可循环利用。本发明具有资源循环利用、工艺简单，成本低的特点，适合工业化生产。

Description

一种用硫铁渣制备柱状石膏及滤液处理方法
技术领域
本发明涉及石膏，特别涉及以硫铁渣为原料制作用于建筑、塑料、橡胶、涂料中的石膏的方法。
背景技术
近十年来，我国铅锌冶金保持了快速增长的势头，2010年，铅锌总产量达到958.10万吨。对于年产10万吨的湿法工艺生电锌厂，若锌精矿含铁以8％计，则每年产出的硫铁渣(主要成分的分子式为：(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12)约为5.3万吨，一般就近建设渣场堆存，不但占用宝贵的土地资源，而且硫铁渣中的重金属，如Zn、Cu、Cd、Pb、As和Sb等，在自然堆存条件下会不断溶出从而污染地下水和土壤[陈永明，唐谟堂，杨声海，等.NaOH分解含铟铁矾渣新工艺[J].中国有色金属学报，2009，19(7)：1322-1331]。我国铅锌金属产量已连续多年位居世界第一。在产品产能飞速发展的同时，生产过程中的硫铁渣的处理问题逐步凸现，不仅关系到资源的综合循环利用，而且更关系到对自然环境的影响。
石膏是硫酸盐矿物，其化学分子式为CaSO4·2H2O。石膏可以脱水形成硬石膏，在自然界中他们都呈一种亚稳定状态，在一定条件下可互相转化。天然石膏主要价值是它在不同温度条件下加热,其煅烧产物具有不同的特征。如将天然石膏加热到65～70℃时开始脱水,变成半水石膏；加热到200℃以内逐渐脱水,半水石膏部分变为无水石膏,但与水接触很快凝结变为二水石膏；加热到200～300℃,主要成为无水石膏,凝结变慢,但强度增大；加热到300～450℃时的产物为无水石膏,凝结变快,但强度较低；加热到400～700℃之间,化学成分不变,成为一种新变种——“烧死”石膏,其极难溶于水,加水后也不凝结；继续加热到800℃时,无水石膏变得凝结缓慢和硬化；加热到800～1000℃时,生成游离石灰,获得正常的极有价值的普通煅烧石膏；石膏主要作石膏的预制品,如石膏板、墙体构件、隔热筒瓦、建筑装饰品等。石膏建筑制品具有防火、隔热、吸音、收缩率小和可钉、可锯、可粘结及体重轻、抗震性能好等特点[石膏的特征及用途[J].山东国土资源，2005，21B：46]。
综上所述，如何将硫铁渣变为有用的石膏，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种用硫铁渣为原料制备柱状石膏的方法，可解决硫铁渣的环境问题，变废为宝，获得性能较好的柱状石膏，还可获得硫酸铁化工原料。还可解决生产过程中的滤液污染。
本发明的技术方案是：
一种用硫铁渣制备柱状石膏的方法，其特征在于，依次包括下述步骤：
A、硫铁分离在硫铁渣中加入水、表面变质剂和分解剂，在60℃加热搅拌2小时后，加入硫酸，得到硫酸钙沉淀和硫酸铁溶液，过滤、分离；其中，表面变质剂为松香皂、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、聚羧酸钠或氧化石蜡皂，加入量为硫铁渣质量的0.1-5％；分解剂为石灰、电石渣中的一种，加入量为硫铁渣10-20％；
B、柱状石膏的制备在带冷凝回流装置的烧瓶中加入硫酸钙沉淀、杂质屏蔽剂、形貌生长控制剂，在90-120℃反应1-3h后，过滤、洗涤、烘干得到柱状石膏和滤液；
C、滤液处理：在B步骤所得的滤液中加入沉淀剂，得到沉淀产物，过滤后的滤液可循环利用；所述的沉淀剂为淀粉、明胶、羟甲基纤维素中的一种；加入量为溶液质量的1％。
上述方法中：步骤A中水的加入量为铁矾渣质量的1000-2000％；杂质屏蔽剂为甘油、三羟甲基丙烷、三乙二醇中的一种，加入量为硫铁渣质量500-1000％；形貌生长控制剂为溴化十六烷基三甲铵、丁二酸、十二烷基磺酸钠中的一种，加入量为硫铁渣质量1-10％。
硫铁渣，由于含硫，如直接做为炼铁原料，在炼铁过程中，将产生二氧化硫污染空气；部分硫可残留在铁中，使铁性能下降，该渣不能直接用于炼铁。硫铁渣，直接加酸，很难分解，加入石灰、电石渣容易分解，得到硫酸钙、氢氧化铁和氨气，氨气可返回炼锌系统。氢氧化铁容易溶于硫酸溶液，得到硫酸铁；硫酸钙在硫酸中的溶解度较低，从而容易实现铁和钙的分离；表面变质剂可改善物质的表面性能，有利于分散，避免团聚；杂质屏蔽剂可避免杂质在溶剂中溶解，减少杂质对石膏生长的影响，形貌生长控制剂可改善石膏的生长行为，得到柱状石膏；在滤液中加入沉淀剂，有利于固体颗粒的聚集、沉淀，便于溶剂过滤。
本方法用硫铁渣制备柱状石膏，具有强度高的特点，可用于建筑、塑料、橡胶、涂料中；具有工艺简单，无废水、废气和废渣排放，产品附加值高的优点。
具体实施方式
本发明一种用硫铁渣制备柱状石膏的方法，包括：
A、硫铁分离在硫铁渣中加入水、表面变质剂和分解剂，在60℃加热搅拌2小时后，加入硫酸，得到硫酸钙沉淀和硫酸铁溶液，过滤分离。
表1：硫铁分离(单位：g)
注：硫酸浓度为40％，加入量按H2SO4计，该加入量可使铁全部转化为硫酸铁。
表2：柱状石膏的制备(单位：g)
注：制备柱状石膏用的原料为100g硫铁渣分解产生的硫酸钙。
C滤液的再生处理
在滤液中加入沉淀剂，得到沉淀产物，过滤后的滤液可循环利用，沉淀产物可作为水泥原料；其中沉淀剂为淀粉、明胶、羟甲基纤维素中的一种，加入量均为溶液质量的1％。实施例1-5，沉淀剂为淀粉；实施例6-12沉淀剂为明胶；实施例13-16沉淀剂为羟甲基纤维素，均能对杂质进行快速沉淀。
本专利实施例1-16均可实施能达到发明目的，结晶较好的柱状半水石膏；处理后的滤液能循环利用。

Claims (2)

1.一种用硫铁渣制备柱状石膏及滤液处理方法，其特征在于，依次包括下述步骤：
A、硫铁分离:在硫铁渣中加入水、表面变质剂和分解剂，在60℃加热搅拌2小时后，加入硫酸，得到硫酸钙沉淀和硫酸铁溶液，过滤、分离；其中，表面变质剂为松香皂、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、聚羧酸钠或氧化石蜡皂，加入量为硫铁渣质量的0.1-5%；分解剂为石灰、电石渣中的一种，加入量为硫铁渣10-20%；
B、柱状石膏的制备:在带冷凝回流装置的烧瓶中加入硫酸钙沉淀、杂质屏蔽剂、形貌生长控制剂，在90-120℃反应1-3h后，过滤、洗涤、烘干得到柱状石膏；
C、滤液处理：在B步骤所得的滤液中加入沉淀剂，得到沉淀产物，过滤后的滤液可循环利用；所述的沉淀剂为淀粉、明胶、羟甲基纤维素中的一种；加入量为溶液质量的1%。
2.根据权利要求1所述的用硫铁渣制备柱状石膏及滤液处理方法，其特征在于，步骤A中水的加入量为铁矾渣质量的1000-2000%；步骤B中所述的杂质屏蔽剂为甘油、三羟甲基丙烷、三乙二醇中的一种，加入量为硫铁渣质量500-1000%；形貌生长控制剂为溴化十六烷基三甲铵、丁二酸、十二烷基磺酸钠中的一种，加入量为硫铁渣质量1-10%。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106222748A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 西南科技大学 一种超细石膏粉的连续生产方法
CN107337227A (zh) * 2017-04-26 2017-11-10 安徽华塑股份有限公司 一种利用电石渣制备硫酸钙的回收工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01249636A (ja) * 1988-03-31 1989-10-04 Onoda Cement Co Ltd α型半水石膏の製造方法及び製造装置
CN101736403A (zh) * 2009-12-14 2010-06-16 昆明理工大学 以含杂石膏为原料制备硫酸钙晶须的方法
CN105060758A (zh) * 2015-08-26 2015-11-18 西南科技大学 用铁矾渣制备碱-矿渣水泥缓凝剂的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01249636A (ja) * 1988-03-31 1989-10-04 Onoda Cement Co Ltd α型半水石膏の製造方法及び製造装置
CN101736403A (zh) * 2009-12-14 2010-06-16 昆明理工大学 以含杂石膏为原料制备硫酸钙晶须的方法
CN105060758A (zh) * 2015-08-26 2015-11-18 西南科技大学 用铁矾渣制备碱-矿渣水泥缓凝剂的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蒋佩霞等: "采用硫铁矿烧渣制取絮凝剂聚合硫酸铁", 《吉林化工学院学报》 *
韦德科等: "关于硫酸烧渣的利用及建议", 《云南冶金》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106222748A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 西南科技大学 一种超细石膏粉的连续生产方法
CN107337227A (zh) * 2017-04-26 2017-11-10 安徽华塑股份有限公司 一种利用电石渣制备硫酸钙的回收工艺

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