CN1600457A - 硫铁矿综合利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一硫铁矿综合利用的方法，属化工领域。它包括现有技术中用硫铁矿生产硫酸，用硫酸与铝土矿反应生产液体硫酸铝。其中将硫酸烧渣磁选、粉碎后配入一定量的液体硫酸铝在反应釜中与硫酸反应，经压滤后将滤液用氧化剂将Fe+2氧化成Fe+3，得到净水剂聚合硫酸铝铁产品，或再经真空浓缩、喷雾干燥获得粉状聚合硫酸铝铁产品。本发明根据各类硫铁矿的实际情况，提供了一条合理，可行的生产、环保并重及有效地提高现有硫酸厂经济效益的工艺方法。

Description

硫铁矿综合利用的方法
技术领域
本发明涉及一种利用硫铁矿制取硫酸后的烧渣，生产价值较高的聚合硫酸铝铁净水剂的技术，属于硫铁矿深加工技术领域。
背景技术
目前，利用硫铁矿生产硫酸的工厂，其生产过程中产生的烧渣(废渣)含30～40％铁，因含铁偏低并含有约1～3％的硫，因而不适宜直接冶炼；有报道利用烧渣制取氧化铁红等产品，但因产品的色泽差而无法推广应用。目前，绝大部分硫酸厂的烧渣均以极低的价格售予水泥厂作填充料。
中国专利CN1337356A公开了一种“复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺”，利用硫酸厂废渣生产聚合硫酸铝铁。该专利存在如下不足：①因硫铁矿的产地不同，烧渣中铁、铝含量不同，从而使最终产品聚合硫酸铝铁中的硫酸铁、硫酸铝含量无法调节，不能使产品适应市场需要；②废渣未经破碎及只利用硫酸的稀释放热维持反应，反应进行不彻底；③使用絮凝剂自然沉降三次不能充分抽提反应物，产品收率低，最终絮凝沉降物未经处理造成二次污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工艺路线可行，设备及原料利用率高，并适应市场需要的一种硫铁矿综合利用方法。
本发明的目的是通过下述的技术方案予以实现：一种硫铁矿综合利用的方法，包括用硫铁矿制取硫酸，用硫酸与铝土矿制取液体硫酸铝，液体硫酸铝与硫酸烧渣及硫酸聚合反应制取聚合硫酸铝铁，起特征包括以下步骤：
(1)将烧渣用磁送机选得高铁烧渣并粉碎；
(2)按比例加入液体硫酸铝，高铁烧渣粉料密封后计量泵入硫酸，保持一定的温度及压力，在反应釜内进行聚合反应并反应一定时间；
(3)反应完毕，一次滤液加入氧化剂氧化Fe+2，使其降到一定数值后成为液体产品，二次洗液返回制取液体硫酸铝；
(5)用清水洗涤滤渣，废水经中和塔中和后排放；
(6)滤渣与低铁烧渣混合自然干燥后作为水泥填料；
(7)液体产品经浓缩、干燥后成粉状产品。
上述工艺流程中，高铁烧渣可粉碎至60～100目，反应条件是：利用浓硫酸的稀释热能，维持反应温度为100～115℃；压力为0.01～0.03Mpa；时间为1.5～3小时。一次滤液用氧化剂使Fe+2降到≤0.2％后作液体产品，液体产品可通过真空浓缩，喷雾干燥，后制成粉未状固体产品。
本发明根据各种不同成份的硫铁矿，提供了一种可以根据市场需要的不同类型的聚合硫酸铝铁产品，既提高经济效益，又拓展了硫酸市场，且解决了滤渣的二次污染，可显著地提高了现有硫酸生产的经济效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地描述，但不构成对本发明的任何限制。
图1给出了本发明的工艺流程示意图，本发明的硫铁矿综合利用的方法，包括现有技术中利用硫铁矿制取硫酸，获得脱硫后的烧渣，及用硫酸与铝土矿制取液体硫酸铝的技术，下面的实施例给出具体的工艺过程。
实施例：
(1)用含Al2O370％已煅烧铝土矿714kg，加二次清液1500kg用湿式振动磨粉碎至全部通过200目。
(2)向5M3反应釜注入二次清液1700kg，再将(1)的浆料注入反应釜，搅拌均匀。
(3)密封反应釜后，用耐酸泵注入98％硫酸650kg，反应40分钟。
(4)再向反应釜泵入98％硫酸650kg，维持反应温度150±15℃压力为0.2～0.35MPa，反应三小时。
(5)用热水(80～90℃)泵入反应釜夹套，强制降温至120℃以下。
(6)预先在配稀槽内注入二次清液3200kg，打开反应釜底阀(底阀通往配稀槽底部)使反应液与二次清液混合，得到含Al2O35％的含渣液体硫酸铝8414kg(渣含量约3％)
(7)硫酸烧渣含Fe2O343％，Al2O33.2％，经磁选机分离后Fe2O3含量为70％，Al2O3为2.8％；用粉碎机将高铁烧渣破碎至80目。
(8)在3M3反应釜内注入2000kg(6)的含渣液体硫酸铝及投入(7)中的高铁粉料860kg，密封反应釜后搅拌20分钟。
(9)用泵向反应釜打入98％硫酸830kg，维持反应釜压力在0.02Mpa±0.005Mpa，并保持反应温度在100℃以上反应二小时。
(10)反应完毕，向反应釜夹套注水降温使反应压力降到0.01Mpa时，打开与砂浆泵连通的底阀，将反应液泵入压滤机。
(11)一次滤液流入半成品清液储槽，得到含Al2O3≥5％，含Fe≥8％的溶液2.25M3。
(12)用2150kg清水洗涤滤槽，洗水流入二次清液储槽。
(13)用不定量清水洗涤滤渣，至洗涤水PH≥6后，用泵压到中和塔。
(14)中和塔内置3～5cm粒度的石灰石，将废水从顶部喷洒入中和塔从底部排放。
(15)滤渣放入堆场自然风干，与低铁烧渣售予水泥厂作配料。
(16)按每1000kg半成品清液加入20～30kgH2O2的范围，在氧化塔底部注入H2O2，每10分钟取样一次，用1％高锰酸钾滴定，计算Fe+2＜0.2时中止。得到液体产品聚合硫酸铝铁，比重约为42～44波美度。
在上述实施例中，通过计算步骤(6)中加入二次清液的量，可以将产品液中Al2O3的含量在≤10％内调节。同样，调整实施例中步骤(8)～(9)中高铁粉料与硫酸的量，可以使固体产品中Fe+Al2O3的含量范围在≤20％内调节。将43波美度产品液用常规真空浓缩装置至55波美度，将热溶液喷入常规热风干燥系统，获得粉状聚合硫酸铝铁产品。当然，产品液也可浓缩到58波美度，放料冷却后成固体产品，打碎至1～3cm，包装出售。如在上述实施例中省去压滤步骤(10)和氧化步骤(16)工序，浓缩到58波美度，可以得到最低成本的固体产品。

Claims (4)

1、一种硫铁矿综合利用的方法，包括利用硫铁矿制取硫酸并获得脱硫后的烧渣，及用硫酸与铝土矿制取液体硫酸铝，其特征包括以下步骤：
(1)将烧渣用磁送机选得高铁烧渣并粉碎；
(2)按比例加入液体硫酸铝，高铁烧渣粉料密封后计量泵入硫酸，保持一定的温度及压力，在反应釜内进行聚合反应并反应一定时间；
(3)反应完毕，一次滤液加入氧化剂氧化Fe+2，使其降到一定数值后成为液体产品，二次洗液返回制取液体硫酸铝；
(5)用清水洗涤滤渣，废水经中和塔中和后排放；
(6)滤渣与低铁烧渣混合自然干燥后作为水泥填料；
(7)液体产品经浓缩、干燥后成粉状产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(1)的高铁烧渣破碎至60～100目。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(2)的反应条件是：利用浓硫酸的稀释热能，维持反应温度为100～115℃；压力为0.01～0.03Mpa；时间为1.5～3小时。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(2)中液体产品其质量指标可以通过加入液体硫酸铝的浓度调节氧化铝含量；计算增减高铁烧渣与硫酸的数量调节铁含量。
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