CN106904663A - 一种利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法 - Google Patents

一种利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法 Download PDF

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邓伯松
徐忠亮
林健
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Abstract

本发明涉及一种生产一水硫酸亚铁的方法，具体的涉及一种利用硫酸法钛白粉副产物七水硫酸亚铁生产一水硫酸亚铁的方法,本发明的方法包括如下步骤：a、以硫酸法生产钛白粉的副产物七水硫酸亚铁为原料，将七水硫酸亚铁蒸汽加热至60～80℃打浆；b、继续升温，使溶液沸腾；c、加热至液沸腾料浆自动卸料固液，滤饼干燥，即得一水硫酸亚铁。本发明的方法达到节能降耗、改善现场工作环境、降低员工劳动强度的目的。

Description

一种利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法
技术领域
本发明涉及一种生产一水硫酸亚铁的方法，具体的涉及一种利用硫酸法钛白粉副产物七水硫酸亚铁生产一水硫酸亚铁的方法。
背景技术
钛白粉是一种白色颜料，广泛应用于涂料、化纤、橡胶、搪瓷、陶瓷、塑料、造纸、印刷油墨、电子陶瓷、玻璃、焊条、化妆品等工业。
硫酸亚铁是硫酸法生产钛白的副产物，生产钛白粉的副产物七水硫酸亚铁成为硫酸法钛白工业沉重的负担。副产硫酸亚铁来源于钛白粉生产中的硫酸酸解工序，该工序中矿与硫酸反应制得，同时副产FeSO4。不同的生产厂家，因原料、生产工艺和设备不同，其硫酸亚铁的杂质含量差别较大，但FeSO4·7H2O的含量一般都在88％以上，其主要成分是硫酸亚铁，还含有其他杂质。硫酸法生产钛白所产生的副产物及三废对环境影响很大。
近年来世界上以硫酸法生产钛白的大型装置陆续停产，西班牙的陶氏化学公司就是其中之一。目前，国外已有许多企业实现了钛白副产硫酸亚铁生产氧化铁颜料的工业化生产。我国氧化铁颜料的生产主要以废铁皮为原料，这在一定程度上限制了氧化铁生产的发展。国内较大的钛白粉生产企业基本上采用硫酸法生产钛白，副产硫酸亚铁量很大，每生产钛白粉约要排出浓废酸，其中含有七水硫酸亚铁，但其回收利用率很低，因而成为制约生产钛白粉的瓶颈。目前，从钛白粉副产物中提取硫酸亚铁的工艺方法有很多，工艺流程大同小异，大致包括溶解、沉降、过滤、冷却、结晶、干燥等步骤，各种工艺条件日趋成熟，最明显的不同之处在于：使用的沉降剂不同，其沉降剂在使用过程中夹带的杂质以及沉降剂本身引入的杂质不同，对硫酸亚铁晶体的产率有明显的影响，产品纯度及成分结构的控制，因其不同的工艺制备而造成其产品质量参差不齐。
在国内铁矿资源越来越紧张的背景下，对硫酸亚铁的回收利用工艺逐步改进就显得越来越重要，如何提高硫酸亚铁的利用率和纯度是目前急需解决的问题。
一水(粉状)硫酸亚铁，医药上作抗贫血药、局部收敛剂及补血剂，可用于子宫肌瘤引起的慢性失血；分析试剂及制铁氧体原料；作为饲料添加剂的铁强化剂；农业上可用作农药，能防治小麦黑穗病，苹果和梨的疤痂病、果树的腐烂病；食用级用作营养增补剂，如铁质强化剂、果蔬发色剂。也可用作肥料，能除去树干的青苔及地衣。是制造磁性氧化铁、氧化铁红和铁蓝无机颜料、铁催化剂及聚硫酸铁的原料。此外还用作色谱分析试剂等。如将副产硫酸亚铁资源能形成合理利用，拓展硫酸亚铁的使用范围和销售途径，提升硫酸亚铁的附加值，减少硫酸亚铁的环保处理压力。
现有的一水硫酸亚铁生产采用的方法为转台亚铁经制浆后输送至离心设备进行固液分离及残钛洗涤，离心滤液再利用，将离心硫酸亚铁再次制成浆，输送到转晶槽蒸汽间接加热后溢流到缓冲槽通过管道分配到吊篮离心机进行固液分离。由于将离心亚铁加水制成浆后再转晶，导致能源(蒸汽、电)消耗量大，一水硫酸亚铁采用吊篮离心机分离时环境卫生差、劳动强度大。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供了一种七水离心亚铁生产一水硫酸亚铁的方法，以达到节能降耗、改善现场工作环境、降低员工劳动强度的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明一种利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法包括如下步骤：
a、以硫酸法生产钛白粉的副产物七水硫酸亚铁为原料，将七水硫酸亚铁蒸汽加热至60～80℃打浆；
b、继续升温，使溶液沸腾；
c、加热至液沸腾料浆自动卸料固液，滤饼干燥，即得一水硫酸亚铁。
作为本发明的优选方案，所述方法具体为将转台分离的七水硫酸亚铁(含游离水)输送到硫酸亚铁亚铁贮料仓，再经溜槽进入打浆槽，七水硫酸亚铁(含游离水)在打浆槽用蒸汽进行加热至60～80℃打浆溶解，用液下泵将溶解的七水硫酸亚铁泵至蒸汽转晶槽继续升温至沸腾进行加热转晶。七水硫酸亚铁在蒸汽转晶槽内逐渐脱水转变成灰白色的一水硫酸亚铁晶体，待槽内的液体全部转变成灰白色的液体时，用自动刮刀卸料离心机将转变好的液体进行液固分离，分离后的一水硫酸亚铁运输到一水硫酸亚铁贮斗，再送到干燥系统内与热风进行热交换，经加速、干燥、破粹，一水硫酸亚铁受热后逐渐脱去游离水，随着热风进入旋风除尘器和袋式除尘器过滤进行汽固分离，分离后的一水硫酸亚铁再进行粉粹，一水硫酸亚铁粉末进入成品贮仓，经包装成产品。
作为本发明的优选方案，在打浆溶解过程中加入少量25％的稀硫酸调整打浆料酸度，然后加入少量的铁粉。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明利用七水离心亚铁性质及特性，将七水离心亚铁直接蒸汽加热沸腾转晶，从根本上解决了环境污染问题。减少排放的废气，并且废气均低于国家规定的排放标准。提高一水硫酸亚铁收率、降低能源消耗及污水处理量。本发明所述的方法生产的一水硫酸亚铁铁质量完全符合国家标准，产品收率达到68％以上，能源蒸汽消耗可降低0.15t/t。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种利用硫酸法用钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法,将转台分离的七水硫酸亚铁(含游离水)输送到硫酸亚铁贮料仓，再经溜槽进入打浆槽，七水硫酸亚铁(含游离水)在打浆槽用蒸汽进行加热至75℃打浆溶解，用液下泵将溶解的七水硫酸亚铁泵至蒸汽转晶槽继续升温至沸腾进行加热转晶。七水硫酸亚铁在蒸汽转晶槽内逐渐脱水转变成灰白色的一水硫酸亚铁晶体，待槽内的液体全部转变成灰白色的液体时，用自动刮刀卸料离心机将转变好的液体进行液固分离，分离后的一水硫酸亚铁运输到一水硫酸亚铁贮斗，再送到干燥系统内与热风进行热交换，经加速、干燥、破粹，一水硫酸亚铁受热后逐渐脱去游离水，随着热风进入旋风除尘器和袋式除尘器过滤进行汽固分离，分离后的一水硫酸亚铁再进行粉粹，一水硫酸亚铁粉末进入成品贮仓，经包装成产品。
表1本发明产品质量与国家标准的比较
通过表1可以看出，利用本发明的方法产生的一水硫酸亚铁质量完全符合国标的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于:
包括如下步骤：
a、以硫酸法生产钛白粉的副产物七水硫酸亚铁为原料，将七水硫酸亚铁蒸汽加热至60～80℃打浆；
b、继续升温，使溶液沸腾；
c、加热至液沸腾料浆自动卸料固液，滤饼干燥，即得一水硫酸亚铁。
2.根据权利要求1所述的利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于：权利要求1所述的方法为：所将转台分离的七水硫酸亚铁输送到硫酸亚铁贮料仓，再经溜槽进入打浆槽，七水硫酸亚铁在打浆槽用蒸汽进行加热至60～80℃打浆溶解，用液下泵将溶解的七水硫酸亚铁泵至蒸汽转晶槽继续升温至沸腾进行加热转晶；七水硫酸亚铁在蒸汽转晶槽内逐渐脱水转变成灰白色的一水硫酸亚铁晶体；待槽内的液体全部转变成灰白色的液体时，用自动刮刀卸料离心机将转变好的液体进行液固分离，分离后的一水硫酸亚铁运输到一水硫酸亚铁贮斗，再送到干燥系统内与热风进行热交换，经加速、干燥、破粹，一水硫酸亚铁受热后逐渐脱去游离水，随着热风依次进入旋风除尘器和袋式除尘器过滤进行汽固分离，对分离后的一水硫酸亚铁再进行粉粹，一水硫酸亚铁粉末进入成品贮仓，经包装成产品。
3.根据权利要求2所述的利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于：在打浆溶解过程中加入少量25％的稀硫酸调整打浆料酸度，然后加入少量的铁粉。
4.根据权利要求2或3所述的利用硫酸法钛白粉副产物生产一水硫酸亚铁的方法，其特征在于：在75℃打浆溶解。
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