專利名稱：中低品位硫鐵礦副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是中低品位硫鐵礦綜合利用副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方法。
背景技術(shù)：
我國硫鐵礦資源豐富，占世界總儲量的10%，居第三位，但多以中低品位為主，富礦(》35%)僅占總儲量的4%左右，平均地質(zhì)品位17. 68%。硫鐵礦是我國主要的硫資源，占硫資源總量的80%;硫鐵礦資源總量中單一硫鐵礦占53%，伴生硫鐵礦占27%。
我國六盤水經(jīng)濟區(qū)硫鐵礦產(chǎn)于上二疊統(tǒng)含煤巖系中，巖系上部為海陸交替相含煤沉積；巖系下部則為硫鐵礦層，硫鐵礦產(chǎn)于淺灰一灰白色高嶺石粘土巖中，硫鐵礦中金屬礦物以黃鐵礦為主，白鐵礦次之，少量膠黃鐵礦，另有少量磁鐵礦、假象赤鐵礦和褐鐵礦；非金屬礦物以高嶺石為主，其次是石英、伊利石、綠泥石、碳質(zhì)物、銳鈦礦和方解石等。我國硫鐵礦目前主要是洗選制硫精砂和土法生產(chǎn)硫磺用。
土法煉硫方法硫收率低(實際一般只有38—40%)，嚴(yán)重污染環(huán)境，經(jīng)濟效益和社會效益很差。1997年根據(jù)國務(wù)院有關(guān)規(guī)定對土法煉硫進(jìn)行了整頓關(guān)停。
硫鐵礦生產(chǎn)硫精砂的主要選礦方法是浮選，其次為重選、磁選或浮-磁聯(lián)合選；據(jù)統(tǒng)計尾礦中還有15% 30%的黃鐵礦未選出，生產(chǎn)1噸硫精砂需原礦3 3. 5噸，耗水10 15噸， 一般產(chǎn)生廢渣2 2.5噸、廢水12噸，尾渣含硫常在7%以上，硫資源利用率不足58%;硫鐵礦尾礦其實就是與硫鐵礦共生的高鈦、鐵含黃鐵礦高嶺石粘土巖，可見采選的尾渣高嶺石含量近90%，是可供利用的重要再生資源，未得到利用不僅浪費了大量寶貴的資源，而且大量尾礦渣根本沒有力量進(jìn)行處理，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民身體健康造成了嚴(yán)重的危害，對周圍水域等環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。硫精砂生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水污染水體，包括地表水和地下水導(dǎo)致水土生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞。硫鐵礦制硫精砂產(chǎn)品單一，產(chǎn)業(yè)鏈短，資源綜合利用率，既損失了礦資源效益又給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成了嚴(yán)重污染，而且硫精砂在運輸和再加工過程中，二次污染嚴(yán)重；用于制硫酸的渣目前也只磁選回收部分鐵未得到綜合利用。而多孔二氧化硅和氫氧化鋁是橡膠、塑料的補強填料，在造紙、染料、涂料、油墨等方面也有廣泛的用途，超細(xì)超純鐵黃顏料在油漆行業(yè)市場前景非常廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種中低品位硫鐵礦綜合利用副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的生產(chǎn)中把硫鐵礦全層開采出來，經(jīng)破碎后直接進(jìn)入沸騰爐焙燒，得到二氧化硫氣體和燒渣。二氧化硫氣體用于進(jìn)一步生產(chǎn)硫酸或還原制取硫磺；燒渣磁選鐵精粉或直接進(jìn)行研磨添加化學(xué)助劑加熱反應(yīng)，再在酸性條件下進(jìn)行溶解，過濾分離固相物即為多孔二氧化硅；液相再分別調(diào)整PH值，可先后分離出氫氧化鐵和氫氧化鋁，氫氧化鐵經(jīng)洗滌焙燒即得高純鐵黃顏料，氫氧化鋁經(jīng)洗滌干燥即為成品；分離氫氧化
鋁后的濾液用于洗滌加熱反應(yīng)尾氣回收化學(xué)助劑并得到初歩濃縮，再經(jīng)濃縮析出助劑，沉降后上層清液加水稀釋，用于溶解加熱反應(yīng)渣循環(huán)利用，下層稠漿用于作燒渣的添加化學(xué)
助劑循環(huán)利用。洗滌后的尾氣經(jīng)除沫后達(dá)標(biāo)排放。具體方法為
將硫鐵礦全層開采出來，不經(jīng)洗選,均化后直接進(jìn)行粉碎，粉碎到4mm以下的物料經(jīng)8(TC-20(TC烘干或自然堆放晾干，制成含水小于6%、全硫16%以上的原料，將制好的原料加入沸騰爐在700 1100r進(jìn)行沸騰焙燒，得到含二氧化硫6 15%的氣體和含硫1%以下的燒渣；含二氧化硫的氣體用于生產(chǎn)硫酸或還原生產(chǎn)硫磺同時產(chǎn)生還原煤渣；燒渣磁選鐵精粉或直接按重量的2 4倍加入硫酸銨或亞硫酸銨做活化反應(yīng)劑(化學(xué)助劑)進(jìn)行混合研磨至細(xì)度達(dá)到80%過100目，在40(TC 60(TC進(jìn)行加熱反應(yīng)1 3小時，硫酸銨或亞硫酸銨與燒渣中的鋁、鐵、鈦生成鋁、鐵、鈦銨硫酸復(fù)鹽，和復(fù)鹽進(jìn)一步分解為鋁、鐵、鈦硫酸鹽；反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣(主要含氨氣和三氧化硫或二氧化硫)，進(jìn)入洗滌除沫器進(jìn)行洗滌除塵達(dá)標(biāo)排放。將加熱反應(yīng)后的燒渣進(jìn)行酸性溶解，按燒渣重量的3 5倍加入酸性水(如質(zhì)量濃1 5%的硫酸溶液)，在酸性條件下進(jìn)行溶解1 3小時；對溶解料液進(jìn)行過濾分離，濾渣洗滌烘干即為多孔二氧化硅產(chǎn)品同時產(chǎn)生洗滌水，濾液加入堿性物料調(diào)整PH值至9 12靜置過濾，濾渣氫氧化鐵經(jīng)洗滌焙燒即得高純鐵黃顏料同時產(chǎn)生洗滌水，過濾氫氧化鐵的濾液再加入硫酸調(diào)整PH值至4 6. 5靜置過濾分離出氫氧化鋁，經(jīng)洗滌烘干即得氫氧化鋁成品；分離氫氧化鋁后的濾液用于洗滌加熱反應(yīng)的尾氣，回收尾氣中的氨和三氧化硫或二氧化硫生成硫酸銨或亞硫酸銨并得到初步濃縮，再加熱濃縮沉降析出硫酸銨或亞硫酸銨，用于返回加入燒渣作化學(xué)助劑循環(huán)利用，經(jīng)沉降后上層清液按其重量l: 1 3加洗滌水稀釋，用于酸性溶解循環(huán)利用。若二氧化硫的氣體用于生產(chǎn)硫磺同時產(chǎn)生還原煤渣，還原煤渣可加入燒渣一起利用。
4本發(fā)明本發(fā)明比現(xiàn)有中低品位硫鐵礦生產(chǎn)硫精砂技術(shù)硫利用率可提高40% 50%，而且沒有硫精砂生產(chǎn)的廢渣和廢水，解決了現(xiàn)有利用技術(shù)的環(huán)境污染難題；并且與中低品位硫鐵礦共生的所有成份得到了充分利用，實現(xiàn)了中低品位硫鐵礦的全層開采和循環(huán)綜合利用，符合國家循環(huán)經(jīng)濟和資源綜合利用的發(fā)展方向，是中低品位硫鐵礦的很好利用方法。


圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1:
云南鎮(zhèn)雄堰塘硫鐵礦均化制成S: 17 21%、 A1203: 27 31%、 Fe203: 19 22%、 Si02:32 37%、 Ti02: 3 6%、含水小于6%的原料，經(jīng)粉碎到4mm以下，再自然堆放晾干備用。將制好的原料加入沸騰爐在850 95(TC進(jìn)行沸騰焙燒，得到含二氧化硫8 12%的氣體和含硫1%以下的燒渣。含二氧化硫的氣體用于按常規(guī)硫鐵礦制酸工藝生產(chǎn)硫酸。燒渣主要成份為S: 0.5 1%、 A1203: 28 32%2、 Fe203: 21 23%、 Si02: 35 39%、 Ti02: 4 6%。燒渣按其重量的3倍加入硫酸銨(化學(xué)助劑)進(jìn)行混合研磨至80%過100目，在550'C 60(TC進(jìn)行加熱反應(yīng)1.5小時，硫酸銨與燒渣中的鋁、鐵、鈦生成鋁、鐵、鈦銨硫酸復(fù)鹽，和復(fù)鹽進(jìn)一步分解為鋁、鐵、鈦硫酸鹽；反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣(主要含氨氣和三氧化硫)，進(jìn)入洗滌除沫器進(jìn)行洗滌除塵達(dá)標(biāo)排放。將加熱反應(yīng)后的燒渣進(jìn)行酸性溶解，按燒渣重量的4倍加入酸性水(如質(zhì)量濃度為3%的硫酸溶液或其它酸溶液)，在酸性條件下進(jìn)行溶解l小時；對溶解料液進(jìn)行過濾分離，濾渣洗滌烘干即為多孔二氧化硅產(chǎn)品同時產(chǎn)生洗滌水，濾液通入氨氣調(diào)整PH值至11靜置過濾，濾渣氫氧化鐵經(jīng)洗滌焙燒即得高純鐵黃顏料同時產(chǎn)生洗滌水，過濾氫氧化鐵的濾液再加入硫酸調(diào)整PH值至5. 5靜置過濾分離出氫氧化鋁，經(jīng)洗滌烘干即得氫氧化鋁成品，，分離氫氧化鋁后的濾液用于洗滌加熱反應(yīng)的尾氣，回收尾氣中的氨和三氧化硫生成硫酸銨并得到初步濃縮，再加熱濃縮沉降析出硫酸銨，用于返回加入燒渣作化學(xué)助劑循環(huán)利用，經(jīng)沉降后上層清液按其重量1: 2加洗滌水稀釋，用于酸性溶解循環(huán)利用。
實施例2:
四川敘永硫鐵礦均化制成(S: 18 21%， A120,: 28 32%， Fe203: 19 22%， Si02:34 37%， Ti02: 4 6%，含水小于6%)的原料，經(jīng)粉碎到4mm以下，再自然堆放晾干備用。將制好的原料加入沸騰爐在900 98(TC進(jìn)行磁性沸騰焙燒，得到含二氧化硫12 15%的氣體和含硫1%以下的燒渣。含二氧化硫的氣體用于高硫煤沸騰還原生產(chǎn)硫磺，同時產(chǎn)生還原煤渣。燒渣含四氧化三鐵19 21%，先進(jìn)行磁選得到含鐵60%以上的鐵精粉，磁選后的燒渣按重量10: 1加入還原產(chǎn)生的煤渣后主要成份為S: 0.6 1%， A1203: 33 38%2，F(xiàn)e304: 7 8%， Si02: 42 47%， Ti02: 5 7%。將混合燒渣按重量的3.5倍加入亞硫酸銨進(jìn)行混合研磨至80%過100目，在40(TC 450'C進(jìn)行加熱反應(yīng)2小時，亞硫酸銨與燒渣中的鋁、鐵、鈦生成鋁、鐵、鈦銨硫酸復(fù)鹽；反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣(主要含氨氣和二氧化硫)，進(jìn)入洗滌除沫器進(jìn)行洗漆除塵達(dá)標(biāo)排放。將加熱反應(yīng)后的混合燒渣進(jìn)行酸性溶解，按燒渣重量的2. 5倍加入酸性水(如質(zhì)量濃度2%的亞硫酸溶液)，在酸性條件下進(jìn)行溶解2小時；對溶解料液進(jìn)行過濾分離，濾渣洗滌烘干即為多孔二氧化硅產(chǎn)品同時產(chǎn)生洗滌水，濾液加入氫氧化鈉調(diào)整PH值至10.5靜置過濾，濾渣氫氧化鐵經(jīng)洗滌焙燒即得高純鐵黃顏料同時產(chǎn)生洗滌水，過濾氫氧化鐵的濾液再加入亞硫酸調(diào)整PH值至4. 5靜置過濾分離出氫氧化鋁，經(jīng)洗滌烘干即得氫氧化鋁成品；分離氫氧化鋁后的濾液用于洗滌加熱反應(yīng)的尾氣，回收尾氣中的氨和二氧化硫生成亞硫酸銨并得到初步濃縮，再加熱濃縮沉降析出亞硫酸銨，用于返回加入燒渣作化學(xué)助劑循環(huán)利用，經(jīng)沉降后上層清液按其重量l: 3加洗滌水辨釋，用于酸性溶解循環(huán)利用。
權(quán)利要求
1、一種中低品位硫鐵礦副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方法，其特征在于把硫鐵礦全層開采出來，經(jīng)破碎后直接進(jìn)入沸騰爐焙燒，得到二氧化硫氣體和燒渣；二氧化硫氣體用于進(jìn)一步生產(chǎn)硫酸或還原生產(chǎn)硫磺；燒渣先磁選鐵精粉或直接添加化學(xué)助劑進(jìn)行研磨后加熱反應(yīng)，化學(xué)助劑加入量按燒渣重量的2～4倍加入；加熱反應(yīng)后在酸性條件下進(jìn)行溶解1～3小時，過濾分離后即得多孔二氧化硅；濾液加入堿性物料調(diào)整PH值至9～12靜置過濾，濾渣氫氧化鐵經(jīng)洗滌焙燒即得高純鐵黃顏料，過濾氫氧化鐵的濾液再加入酸調(diào)整PH值至4～6.5靜置過濾分離出氫氧化鋁，經(jīng)洗滌烘干即得氫氧化鋁成品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低品位硫鐵礦副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方 法，其特征在于原料硫鐵礦沸騰焙燒可以是磁性和非磁性；若采用磁性焙燒，燒渣可以 先磁選鐵粉再加化學(xué)助劑研磨進(jìn)行加熱反應(yīng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低品位硫鐵礦副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方法，其特征在于所述的化學(xué)助劑為硫酸銨或亞硫酸銨。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低品位硫鐵礦副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方 法，其特征在于所述的酸性條件是按燒渣重量的3 5倍加入酸性水，即加入質(zhì)量濃度 為1 5°/。的硫酸溶液。
全文摘要
本發(fā)明是一種中低品位硫鐵礦副產(chǎn)多孔二氧化硅、氫氧化鋁和鐵黃的方法。硫鐵礦經(jīng)破碎后直接進(jìn)入沸騰爐焙燒，得到二氧化硫氣體和燒渣；二氧化硫氣體用于進(jìn)一步生產(chǎn)硫酸或還原生產(chǎn)硫磺；燒渣先磁選鐵精粉或直接添加化學(xué)助劑進(jìn)行研磨后加熱反應(yīng)，化學(xué)助劑加入量按燒渣重量的2～4倍加入；加熱反應(yīng)后在酸性條件下進(jìn)行溶解1～3小時，過濾分離后即得多孔二氧化硅；濾液調(diào)整pH值至9～12靜置過濾，濾渣氫氧化鐵經(jīng)洗滌焙燒即得高純鐵黃顏料，過濾氫氧化鐵的濾液調(diào)整pH值至4～6.5靜置過濾分離出氫氧化鋁，經(jīng)洗滌烘干得氫氧化鋁成品。本發(fā)明硫利用率可提高40％～50％，解決了現(xiàn)有利用技術(shù)的環(huán)境污染難題；并且與中低品位硫鐵礦共生的所有成份得到了充分利用。
文檔編號C01B33/12GK101456559SQ200910094018
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者倪天銀, 馮啟明 申請人:云南常青樹投資有限公司