專利名稱：硫鐵礦綜合利用的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用硫鐵礦制取硫酸后的燒渣，生產價值較高的聚合硫酸鋁鐵凈水劑的技術，屬于硫鐵礦深加工技術領域。
背景技術：
目前，利用硫鐵礦生產硫酸的工廠，其生產過程中產生的燒渣(廢渣)含30～40％鐵，因含鐵偏低并含有約1～3％的硫，因而不適宜直接冶煉；有報道利用燒渣制取氧化鐵紅等產品，但因產品的色澤差而無法推廣應用。目前，絕大部分硫酸廠的燒渣均以極低的價格售予水泥廠作填充料。
中國專利CN1337356A公開了一種“復合凈水劑聚合硫酸鋁鐵的生產工藝”，利用硫酸廠廢渣生產聚合硫酸鋁鐵。該專利存在如下不足①因硫鐵礦的產地不同，燒渣中鐵、鋁含量不同，從而使最終產品聚合硫酸鋁鐵中的硫酸鐵、硫酸鋁含量無法調節(jié)，不能使產品適應市場需要；②廢渣未經破碎及只利用硫酸的稀釋放熱維持反應，反應進行不徹底；③使用絮凝劑自然沉降三次不能充分抽提反應物，產品收率低，最終絮凝沉降物未經處理造成二次污染。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝路線可行，設備及原料利用率高，并適應市場需要的一種硫鐵礦綜合利用方法。
本發(fā)明的目的是通過下述的技術方案予以實現一種硫鐵礦綜合利用的方法，包括用硫鐵礦制取硫酸，用硫酸與鋁土礦制取液體硫酸鋁，液體硫酸鋁與硫酸燒渣及硫酸聚合反應制取聚合硫酸鋁鐵，起特征包括以下步驟(1)將燒渣用磁送機選得高鐵燒渣并粉碎；(2)按比例加入液體硫酸鋁，高鐵燒渣粉料密封后計量泵入硫酸，保持一定的溫度及壓力，在反應釜內進行聚合反應并反應一定時間；(3)反應完畢，一次濾液加入氧化劑氧化Fe+2，使其降到一定數值后成為液體產品，二次洗液返回制取液體硫酸鋁；(5)用清水洗滌濾渣，廢水經中和塔中和后排放；(6)濾渣與低鐵燒渣混合自然干燥后作為水泥填料；(7)液體產品經濃縮、干燥后成粉狀產品。
上述工藝流程中，高鐵燒渣可粉碎至60～100目，反應條件是利用濃硫酸的稀釋熱能，維持反應溫度為100～115℃；壓力為0.01～0.03Mpa；時間為1.5～3小時。一次濾液用氧化劑使Fe+2降到≤0.2％后作液體產品，液體產品可通過真空濃縮，噴霧干燥，后制成粉未狀固體產品。
本發(fā)明根據各種不同成份的硫鐵礦，提供了一種可以根據市場需要的不同類型的聚合硫酸鋁鐵產品，既提高經濟效益，又拓展了硫酸市場，且解決了濾渣的二次污染，可顯著地提高了現有硫酸生產的經濟效益。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步地描述，但不構成對本發(fā)明的任何限制。
圖1給出了本發(fā)明的工藝流程示意圖，本發(fā)明的硫鐵礦綜合利用的方法，包括現有技術中利用硫鐵礦制取硫酸，獲得脫硫后的燒渣，及用硫酸與鋁土礦制取液體硫酸鋁的技術，下面的實施例給出具體的工藝過程。
實施例(1)用含Al2O370％已煅燒鋁土礦714kg，加二次清液1500kg用濕式振動磨粉碎至全部通過200目。
(2)向5M3反應釜注入二次清液1700kg，再將(1)的漿料注入反應釜，攪拌均勻。
(3)密封反應釜后，用耐酸泵注入98％硫酸650kg，反應40分鐘。
(4)再向反應釜泵入98％硫酸650kg，維持反應溫度150±15℃壓力為0.2～0.35MPa，反應三小時。
(5)用熱水(80～90℃)泵入反應釜夾套，強制降溫至120℃以下。
(6)預先在配稀槽內注入二次清液3200kg，打開反應釜底閥(底閥通往配稀槽底部)使反應液與二次清液混合，得到含Al2O35％的含渣液體硫酸鋁8414kg(渣含量約3％)(7)硫酸燒渣含Fe2O343％，Al2O33.2％，經磁選機分離后Fe2O3含量為70％，Al2O3為2.8％；用粉碎機將高鐵燒渣破碎至80目。
(8)在3M3反應釜內注入2000kg(6)的含渣液體硫酸鋁及投入(7)中的高鐵粉料860kg，密封反應釜后攪拌20分鐘。
(9)用泵向反應釜打入98％硫酸830kg，維持反應釜壓力在0.02Mpa±0.005Mpa，并保持反應溫度在100℃以上反應二小時。
(10)反應完畢，向反應釜夾套注水降溫使反應壓力降到0.01Mpa時，打開與砂漿泵連通的底閥，將反應液泵入壓濾機。
(11)一次濾液流入半成品清液儲槽，得到含Al2O3≥5％，含Fe≥8％的溶液2.25M3。
(12)用2150kg清水洗滌濾槽，洗水流入二次清液儲槽。
(13)用不定量清水洗滌濾渣，至洗滌水PH≥6后，用泵壓到中和塔。
(14)中和塔內置3～5cm粒度的石灰石，將廢水從頂部噴灑入中和塔從底部排放。
(15)濾渣放入堆場自然風干，與低鐵燒渣售予水泥廠作配料。
(16)按每1000kg半成品清液加入20～30kgH2O2的范圍，在氧化塔底部注入H2O2，每10分鐘取樣一次，用1％高錳酸鉀滴定，計算Fe+2＜0.2時中止。得到液體產品聚合硫酸鋁鐵，比重約為42～44波美度。
在上述實施例中，通過計算步驟(6)中加入二次清液的量，可以將產品液中Al2O3的含量在≤10％內調節(jié)。同樣，調整實施例中步驟(8)～(9)中高鐵粉料與硫酸的量，可以使固體產品中Fe+Al2O3的含量范圍在≤20％內調節(jié)。將43波美度產品液用常規(guī)真空濃縮裝置至55波美度，將熱溶液噴入常規(guī)熱風干燥系統(tǒng)，獲得粉狀聚合硫酸鋁鐵產品。當然，產品液也可濃縮到58波美度，放料冷卻后成固體產品，打碎至1～3cm，包裝出售。如在上述實施例中省去壓濾步驟(10)和氧化步驟(16)工序，濃縮到58波美度，可以得到最低成本的固體產品。
權利要求
1.一種硫鐵礦綜合利用的方法，包括利用硫鐵礦制取硫酸并獲得脫硫后的燒渣，及用硫酸與鋁土礦制取液體硫酸鋁，其特征包括以下步驟(1)將燒渣用磁送機選得高鐵燒渣并粉碎；(2)按比例加入液體硫酸鋁，高鐵燒渣粉料密封后計量泵入硫酸，保持一定的溫度及壓力，在反應釜內進行聚合反應并反應一定時間；(3)反應完畢，一次濾液加入氧化劑氧化Fe+2，使其降到一定數值后成為液體產品，二次洗液返回制取液體硫酸鋁；(5)用清水洗滌濾渣，廢水經中和塔中和后排放；(6)濾渣與低鐵燒渣混合自然干燥后作為水泥填料；(7)液體產品經濃縮、干燥后成粉狀產品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是步驟(1)的高鐵燒渣破碎至60～100目。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是步驟(2)的反應條件是利用濃硫酸的稀釋熱能，維持反應溫度為100～115℃；壓力為0.01～0.03Mpa；時間為1.5～3小時。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是步驟(2)中液體產品其質量指標可以通過加入液體硫酸鋁的濃度調節(jié)氧化鋁含量；計算增減高鐵燒渣與硫酸的數量調節(jié)鐵含量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一硫鐵礦綜合利用的方法，屬化工領域。它包括現有技術中用硫鐵礦生產硫酸，用硫酸與鋁土礦反應生產液體硫酸鋁。其中將硫酸燒渣磁選、粉碎后配入一定量的液體硫酸鋁在反應釜中與硫酸反應，經壓濾后將濾液用氧化劑將Fe
文檔編號C01B17/74GK1600457SQ0314693
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權日2003年9月25日
發(fā)明者孔凡逸, 黃成基, 吳紀芬, 江偉洪, 孔祥堅 申請人:孔凡逸