一種鐵和鈦浸出劑及其除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦的工藝和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵和鈦浸出劑及其除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦的工藝和應(yīng)用，該鐵和鈦浸出劑由含氟有機超強酸或碳硼烷酸、Na2S2O4、草酸、硫酸銨和水組成；用該浸出劑除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦的工藝是將硫鐵礦浮選尾礦與所述浸出劑混合，在攪拌條件下浸出后，冷卻，過濾，將濾渣洗滌，即得除鐵和鈦的浸出渣；該工藝能有效同時浸出除去硫鐵礦浮選尾礦中的鐵和鈦制得優(yōu)質(zhì)陶瓷材料，該工藝變廢為寶，使資源得到綜合利用，環(huán)境保護得到有效提高。
【專利說明】一種鐵和鈦浸出劑及其除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦的工藝和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵和鈦浸出劑及其除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦的工藝和應(yīng)用，屬于新型資源利用和環(huán)境保護領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)利用，富礦易處理礦石日益減少，同時產(chǎn)生的低品位尾礦處理不得不開發(fā)利用。目前，大部分的尾礦被排放到尾礦庫中囤積，但是尾礦庫存在的安全隱患大，且尾礦庫都有一定的使用年限，近幾年尾礦庫事故時有發(fā)生，國家政策對尾礦的排放要求也比較嚴(yán)格，對尾礦庫的審批也比較嚴(yán)格。硫鐵礦經(jīng)過浮選以后，會產(chǎn)生大量的尾礦，如果不適當(dāng)處理，不僅增大了尾礦庫的囤積成本，使尾礦庫的安全隱患擴大，而且還會產(chǎn)生一些列的環(huán)境問題，譬如尾礦的重金屬或放射性元素對生態(tài)環(huán)境的污染破壞。目前已經(jīng)有過一些高嶺土除鐵增白作為陶瓷原料的一些報道，而硫鐵礦浮選尾礦同時進行除鐵除鈦用來作陶瓷材料還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中對硫鐵礦浮選尾礦的處理存在的缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種對能高效同時浸出硫鐵礦浮選尾礦中的鐵和鈦獲得優(yōu)質(zhì)陶瓷原料的鐵和鈦浸出劑。
[0004]本發(fā)明的 另一個目的是在于提供一種用所述鐵和鈦浸出劑有效去除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦制備陶瓷原材料的工藝，該工藝變廢為寶，使資源得到綜合利用，環(huán)境保護得到有效提聞。
[0005]本發(fā)明的第三個目的是在于提供所述鐵和鈦浸出劑的應(yīng)用，所述鐵和鈦浸出劑能有效同時浸出硫鐵礦浮選尾礦中的鐵和鈦，獲得優(yōu)質(zhì)陶瓷原材料。
[0006]本發(fā)明提供了一種鐵和鈦浸出劑，該浸出劑由以下質(zhì)量份組分組成:含氟有機超強酸或碳硼烷酸0.5~5份；Na2S2040.2~2份；草酸0.2~2份；硫酸銨0.2~2份；/ΚI~6份。
[0007]優(yōu)選的浸出劑由以下質(zhì)量份組分組成:含氟有機超強酸或碳硼烷酸0.5~3份；Na2S2O40.5~1份；草酸0.5~1份；硫酸銨0.5~1份；水2~5份。
[0008]所述的含氟有機超強酸為RfS03H、(RfSO2) 2NH、(RfSO2) 3CH中一種或幾種，其中，Rf為全氣烷基，如C1~Cltl全氣烷基。
[0009]本發(fā)明還提供了一種用所述鐵和鈦浸出劑除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦的工藝，該工藝是將硫鐵礦浮選尾礦與所述浸出劑以固液體積比2~8:1~4混合，控制溫度在50~IlO0C,在速率為100~600轉(zhuǎn)/分的攪拌條件下，浸出0.5~5小時后，冷卻，過濾，將濾渣洗滌，即得除鐵和鈦的浸出渣。
[0010]所述的除鐵和鈦的浸出渣在50~180°C下恒溫干燥0.5~7小時，得到陶瓷原料。[0011]所述的冷卻是將溫度降低到不大于30°C。
[0012]本發(fā)明還提供了所述鐵和鈦浸出劑的應(yīng)用，該應(yīng)用是將所述鐵和鈦浸出劑應(yīng)用于同時浸出去除硫鐵礦浮選尾礦中的鐵和鈦制備陶瓷原材料。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明經(jīng)過大量實驗復(fù)配得到一種能夠同時浸出硫化礦浮選尾礦中鐵和鈦的浸出劑，通過對硫化礦浮選尾礦中鐵和鈦的有效浸出去除，能獲得優(yōu)質(zhì)的陶瓷原材料。大量實驗研究表明:硫化礦浮選尾礦使用本發(fā)明鐵和鈦浸出劑處理后的尾礦中含鐵和鈦總量降低至0.5wt%以下，將廢棄的硫鐵礦浮選尾礦變廢為寶，使資源得到綜合利用，環(huán)境保護得到有效提高。
【具體實施方式】
[0014]以下實施例旨在進一步保護本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明保護的范圍。
[0015]實施例1
[0016]將硫鐵礦浮選尾礦(含鐵量1.6wt%，含鈦量3.8wt%)與新型浸取劑按液固體積比
5:2混合。新型浸取劑由2份C4F9S03H、1份Na2S204、1份草酸、1份硫酸銨和5份水組成。在溫度為80°C，速度為350轉(zhuǎn)/分的攪拌條件下，浸出3小時，然后過濾，用蒸餾水清洗三次，濾餅在110°C條件下干燥5小時。處理后的硫鐵礦浮選尾礦含鐵量為0.34wt%，含鈦量為
0.14wt%，含鐵和鈦總量低于0.5wt%，滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)陶瓷的原料要求。
[0017]實施例2
[0018]將硫鐵礦浮選尾礦(含鐵量1.6wt%，含鈦量3.8wt%)與新型浸取劑按液固體積比6:2混合。新型浸取劑由3份(C3F7SO2) 2ΝΗ、0.5份Na2S204、1份草酸、1份硫酸銨和4.5份水組成。在溫度為90°C，在速度為400轉(zhuǎn)/分的攪拌條件下，浸出3小時，然后過濾，用水清洗三次，濾餅干100°C干燥5小時。處理后的硫鐵礦浮選尾礦含鐵量為0.28wt%，含鈦量為
0.10wt%，含鐵和鈦總量低于0.5wt%，滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)陶瓷的原料要求。
[0019]實施例3
[0020]將硫鐵礦浮選尾礦(含鐵量1.6wt%，含鈦量3.8wt%)與新型浸取劑按液固體積比5:3混合，新型浸取劑由2份(C3F7SO2) 3CH、0.5份Na2S204、0.5份草酸、0.5份硫酸銨和6份水組成。在溫度為90°C，在速度為400轉(zhuǎn)/分的攪拌條件下，浸出3小時，然后過濾，用蒸餾水清洗三次(每次80毫升)，濾餅在110°C條件下干燥5小時。處理后的硫鐵礦浮選尾礦含鐵量為0.31wt%，含鈦量為0.15wt%，含鐵和鈦總量低于0.5wt%，滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)陶瓷的原料要求。
[0021]實施例4
[0022]將硫鐵礦浮選尾礦(含鐵量1.6wt%，含鈦量3.8wt%)與新型浸取劑按液固體積比5:3混合。新型浸取劑由3份(C3F7SO2)3CH'0.5份Na2S2O4U份草酸、0.5份硫酸銨和5份水組成。控制反應(yīng)條件為:溫度為95°C、攪拌轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分、浸出時間2小時。反應(yīng)結(jié)束后，待其溫度降至30°C后過濾，用水清洗三次。最后將過濾后的濾餅于烘箱中(控制溫度為Il(TC)干燥5小時。處理后的硫鐵礦浮選尾礦含鐵量為0.25wt%，含鈦量為0.llwt%，含鐵含鈦總量低于0.5wt%。實施例5
[0023]將硫鐵礦浮選尾礦(含鐵量1.6wt%,含鈦量3.8wt%)與新型浸取劑按液固比5:3混合。新型浸取劑由3份碳硼烷酸、0.5份保險粉Na2S2O4U份草酸、0.5份硫酸銨和5份水組成?？刂品磻?yīng)條件為:溫度75°C、攪拌轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分、浸出時間3小時。反應(yīng)結(jié)束后，待其溫度降至30°C后過濾，用水清洗三次。最后將過濾后的濾餅于烘箱中(控制溫度為Il(TC)干燥5小時。處理后的硫鐵礦浮選尾礦含鐵量為0.27wt%,含鈦量為0.09wt%,含鐵含鈦總量低于0.5wt%。`
【權(quán)利要求】
1.一種鐵和鈦浸出劑，其特征在于，由以下質(zhì)量份組分組成: 含氟有機超強酸或碳硼烷酸0.5~5份；
Na2S2O40.2 ~2 份； 草酸0.2~2份； 硫酸銨0.2~2份； 水I~6份。
2.如權(quán)利要求1所述的浸出劑，其特征在于，由以下質(zhì)量份組分組成: 含氟有機超強酸或碳硼烷酸0.5~3份；
Na2S2O40.5 ~I 份； 草酸0.5~1份； 硫酸銨0.5~1份； 水2~5份。
3.如權(quán)利要求2所述的浸出劑，其特征在于，所述的含氟有機超強酸為RfS03H、(RfSO2)2NH, (RfSO2)3CH中一種或幾種，其中，Rf為全氟烷基。
4.一種用權(quán)利要求1~3任一項所述鐵和鈦浸出劑除硫鐵礦浮選尾礦中鐵和鈦的工藝，其特征在于，將硫鐵礦浮選尾礦與所述浸出劑以液固體積比2~8:1~4混合， 控制溫度在50~110°C，在速率為100~600轉(zhuǎn)/分的攪拌條件下，浸出0.5~5小時后，冷卻，過濾，將濾渣洗漆，即得除鐵和鈦的浸出渣。
5.如權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，所述的除鐵和鈦的浸出渣在50~180°C下恒溫干燥0.5~7小時，得到陶瓷原料。
6.如權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，所述的冷卻是將溫度降低到不大于30°C。
7.權(quán)利要求1~3任一項所述鐵和鈦浸出劑的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用于同時浸出去除硫鐵礦浮選尾礦中的鐵和鈦制備陶瓷原材料。
【文檔編號】C22B34/12GK103757203SQ201310751214
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】周濤, 陳湘萍, 陳永斌, 王建, 楊世均 申請人:中南大學(xué), 貴州大禾投資有限公司