CN106744713A - 一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺 - Google Patents
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Abstract
一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，包括如下步骤：（1）将矿物粉碎，使用超声波清洗仪处理以去除物料表面氧化层；（2）利用挂槽浮选机进行浮选，搅拌速度设定为1600-1700转/分钟，搅拌时间为1-2h；（3）将步骤（2）得到的物料静置2-3h，0.5-0.7MPa下过滤，50-55℃下循环通入氮气干燥，即得到除杂后砷硫铁矿；（4）将步骤（3）的除杂后砷硫铁矿进行制酸。本发明能够将含砷硫铁矿中的杂质进行有效除去，提高了硫铁矿的品位，减少了砷的二次污染，保证了工艺的环保性。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体是指一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺。
背景技术
我国是农业大国，农业生产对化肥的巨大需求量直接导致了我国硫酸行业的蓬勃发展，同时硫酸在化工行业也有很广泛的应用。近十年来我国硫酸产量以的年均增长率逐年递增，为国民经济的发展提供了重要的原料保证。但高速发展的背后，也存在较多问题，多年来酸性废水及有害废渣的排放也引发了严重的环境问题亟需解决，硫酸生产也幵始逐渐向低污染高效率方向转变。硫酸在化工、有色金属、医药和钢铁等国民生产行业中有广泛的应用，硫酸的产量可以反映出国家工业的发展水平。我国的硫酸工业有四十多年的发展历程，初始阶段产量非常低新中国成立后，我国硫酸工业发展迅速，年硫酸产量达到4435万t，跃居世界首位，标志着我国成为了硫酸生产大国。国内外生产硫酸的主要原料有硫铁矿、硫磺、冶炼烟气等由于我国硫铁矿资源丰富，储量巨大，而天然硫缺乏，因此硫铁矿成为我国制酸原料中长期居统治地位。硫铁矿制酸流程复杂，热能回收率低，同时会产生大量的废液及烧澄，严重污染环境。20世纪90年代之后，国际硫磺价格开始下降，国内对于节能减排，减少环境污染的要求也日益严格，我国的硫酸生产原料结构开始发生变化，硫磺和冶炼烟气在原料中所占的比例逐渐提高。可见随着硫酸行业的发展，制酸原料结构从硫铁矿的主导地位逐渐发展为硫铁矿、冶炼烟尘和硫横三足鼎立的布局，硫铁矿的比例逐年下降，但其制酸量仍居高不下，每年产生的制酸烧渣大量堆存，许多中小型企业还存在一定的砷二次污染问题，亟需对烧渣问题进行解决。
因此，很有必要设计一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺。
本发明的内容包括：
一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，包括如下步骤：
（1）将矿物粉碎至粒度为0.125mm-0.250mm，使用超声波清洗仪处理以去除物料表面氧化层，处理时间为2-4h，处理温度为40-45℃，静置沉淀2-3小时，倒掉液体，得到预处理物料；
（2）将步骤（1）的预处理物料利用挂槽浮选机进行浮选，搅拌速度设定为1600-1700转/分钟，搅拌时间为1-2h；
（3）将步骤（2）得到的物料静置2-3h，0.5-0.7MPa下过滤，50-55℃下循环通入氮气干燥，即得到除杂后砷硫铁矿；
（4）将步骤（3）的除杂后砷硫铁矿进行制酸。
本发明中，作为一种优选的技术方案，步骤（2）中，加入去离子水对浮选矿浆进行浓度调节。
本发明中，作为一种优选的技术方案，浮选矿浆浓度为15wt-17wt%。
本发明中，作为一种优选的技术方案，步骤（2）中，浮选矿浆中加入丁基醚醇与异丙基黄药的混合物。
本发明中，作为一种优选的技术方案，步骤（4）中，先利用氧化焙烧除杂后砷硫铁矿；再将氧化焙烧后产生的炉气依次经过一次降温、除尘、酸洗、二次降温和除雾处理，将除雾后的炉气干燥至含水量小于或等于0.1g/Nm3；，采用转化器，将干燥后的炉气依次通过转化器的一、二、三段进行第一次转化，然后将第一次转化后的炉气降温至180℃，通入第一吸收塔中用质量分数为98.3%的浓硫酸进行第一次吸收；出第一吸收塔的炉气经塔顶的纤维除雾器除雾后再依次通过转化器的四、五段进行第二次转化，然后将第二次转化后的炉气降温至156℃，通入第二吸收塔中用质量分数为98.3%的硫酸进行第二次吸收；出第二吸收塔的尾气经塔顶的丝网除雾器除雾后排空。
本发明中，作为一种优选的技术方案，采用五氧化二钒作为催化剂。
本发明的有益效果是，
本发明能够将含砷硫铁矿中的杂质进行有效除去，提高了硫铁矿的品位，减少了砷的二次污染，保证了工艺的环保性。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，包括如下步骤：
（1）将矿物粉碎至粒度为0.125mm，使用超声波清洗仪处理以去除物料表面氧化层，处理时间为2h，处理温度为40℃，静置沉淀2小时，倒掉液体，得到预处理物料；
（2）将步骤（1）的预处理物料利用挂槽浮选机进行浮选，加入去离子水对浮选矿浆进行浓度调节，浮选矿浆浓度为15wt%，浮选矿浆中加入丁基醚醇与异丙基黄药的混合物，搅拌速度设定为1600转/分钟，搅拌时间为1h；
（3）将步骤（2）得到的物料静置2h，0.5MPa下过滤，50℃下循环通入氮气干燥，即得到除杂后砷硫铁矿；
（4）将步骤（3）的除杂后砷硫铁矿进行制酸，先利用氧化焙烧除杂后砷硫铁矿；再将氧化焙烧后产生的炉气依次经过一次降温、除尘、酸洗、二次降温和除雾处理，将除雾后的炉气干燥至含水量小于或等于0.1g/Nm3；，采用转化器，将干燥后的炉气依次通过转化器的一、二、三段进行第一次转化，然后将第一次转化后的炉气降温至180℃，通入第一吸收塔中用质量分数为98.3%的浓硫酸进行第一次吸收；出第一吸收塔的炉气经塔顶的纤维除雾器除雾后再依次通过转化器的四、五段进行第二次转化，然后将第二次转化后的炉气降温至156℃，通入第二吸收塔中用质量分数为98.3%的硫酸进行第二次吸收；出第二吸收塔的尾气经塔顶的丝网除雾器除雾后排空，采用五氧化二钒作为催化剂。
实施例2
一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，包括如下步骤：
（1）将矿物粉碎至粒度为0.250mm，使用超声波清洗仪处理以去除物料表面氧化层，处理时间为4h，处理温度为45℃，静置沉淀3小时，倒掉液体，得到预处理物料；
（2）将步骤（1）的预处理物料利用挂槽浮选机进行浮选，加入去离子水对浮选矿浆进行浓度调节，浮选矿浆浓度为17wt%，浮选矿浆中加入丁基醚醇与异丙基黄药的混合物，搅拌速度设定为1700转/分钟，搅拌时间为2h；
（3）将步骤（2）得到的物料静置3h， 0.7MPa下过滤， 55℃下循环通入氮气干燥，即得到除杂后砷硫铁矿；
（4）将步骤（3）的除杂后砷硫铁矿进行制酸，先利用氧化焙烧除杂后砷硫铁矿；再将氧化焙烧后产生的炉气依次经过一次降温、除尘、酸洗、二次降温和除雾处理，将除雾后的炉气干燥至含水量小于或等于0.1g/Nm3；，采用转化器，将干燥后的炉气依次通过转化器的一、二、三段进行第一次转化，然后将第一次转化后的炉气降温至180℃，通入第一吸收塔中用质量分数为98.3%的浓硫酸进行第一次吸收；出第一吸收塔的炉气经塔顶的纤维除雾器除雾后再依次通过转化器的四、五段进行第二次转化，然后将第二次转化后的炉气降温至156℃，通入第二吸收塔中用质量分数为98.3%的硫酸进行第二次吸收；出第二吸收塔的尾气经塔顶的丝网除雾器除雾后排空，采用五氧化二钒作为催化剂。
实施例3
一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，包括如下步骤：
（1）将矿物粉碎至粒度为0.2mm，使用超声波清洗仪处理以去除物料表面氧化层，处理时间为3h，处理温度为43℃，静置沉淀2.5小时，倒掉液体，得到预处理物料；
（2）将步骤（1）的预处理物料利用挂槽浮选机进行浮选，加入去离子水对浮选矿浆进行浓度调节，浮选矿浆浓度为16wt%，浮选矿浆中加入丁基醚醇与异丙基黄药的混合物，搅拌速度设定为1650转/分钟，搅拌时间为1.5h；
（3）将步骤（2）得到的物料静置2.5h，0. 7MPa下过滤，54℃下循环通入氮气干燥，即得到除杂后砷硫铁矿；
（4）将步骤（3）的除杂后砷硫铁矿进行制酸，先利用氧化焙烧除杂后砷硫铁矿；再将氧化焙烧后产生的炉气依次经过一次降温、除尘、酸洗、二次降温和除雾处理，将除雾后的炉气干燥至含水量小于或等于0.1g/Nm3；，采用转化器，将干燥后的炉气依次通过转化器的一、二、三段进行第一次转化，然后将第一次转化后的炉气降温至180℃，通入第一吸收塔中用质量分数为98.3%的浓硫酸进行第一次吸收；出第一吸收塔的炉气经塔顶的纤维除雾器除雾后再依次通过转化器的四、五段进行第二次转化，然后将第二次转化后的炉气降温至156℃，通入第二吸收塔中用质量分数为98.3%的硫酸进行第二次吸收；出第二吸收塔的尾气经塔顶的丝网除雾器除雾后排空，采用五氧化二钒作为催化剂。
实施例1-3生产的产品如下：
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 产率 | 95 | 94 | 97 |
| 废渣含砷率 | 0.05 | 0.04 | 0.02 |
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，其特征是，包括如下步骤：
（1）将矿物粉碎至粒度为0.125mm-0.250mm，使用超声波清洗仪处理以去除物料表面氧化层，处理时间为2-4h，处理温度为40-45℃，静置沉淀2-3小时，倒掉液体，得到预处理物料；
（2）将步骤（1）的预处理物料利用挂槽浮选机进行浮选，搅拌速度设定为1600-1700转/分钟，搅拌时间为1-2h；
（3）将步骤（2）得到的物料静置2-3h，0.5-0.7MPa下过滤，50-55℃下循环通入氮气干燥，即得到除杂后砷硫铁矿；
（4）将步骤（3）的除杂后砷硫铁矿进行制酸。
2.如权利要求1所述的一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，其特征是，步骤（2）中，加入去离子水对浮选矿浆进行浓度调节。
3.如权利要求2所述的一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，其特征是，浮选矿浆浓度为15wt-17wt%。
4.如权利要求3所述的一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，其特征是，浮选矿浆中加入丁基醚醇与异丙基黄药的混合物。
5.如权利要求1所述的一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，其特征是，步骤（4）中，先利用氧化焙烧除杂后砷硫铁矿；再将氧化焙烧后产生的炉气依次经过一次降温、除尘、酸洗、二次降温和除雾处理，将除雾后的炉气干燥至含水量小于或等于0.1g/Nm3；，采用转化器，将干燥后的炉气依次通过转化器的一、二、三段进行第一次转化，然后将第一次转化后的炉气降温至180℃，通入第一吸收塔中用质量分数为98.3%的浓硫酸进行第一次吸收；出第一吸收塔的炉气经塔顶的纤维除雾器除雾后再依次通过转化器的四、五段进行第二次转化，然后将第二次转化后的炉气降温至156℃，通入第二吸收塔中用质量分数为98.3%的硫酸进行第二次吸收；出第二吸收塔的尾气经塔顶的丝网除雾器除雾后排空。
6.如权利要求5所述的一种含砷硫铁矿的除杂制酸工艺，其特征是，采用五氧化二钒作为催化剂。
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