焙燒制取硫酸的原料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于硫酸制取領(lǐng)域，具體涉及一種焙燒制取硫酸的原料。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，焙燒制取硫酸的工藝主要有兩種，一種是直接采用硫磺作為原料，將硫磺直 接送入焚硫爐燃燒制取二氧化硫，二氧化硫氣體經(jīng)轉(zhuǎn)化、吸收得到硫酸；該工藝由于成本 高，在區(qū)域范圍內(nèi)運(yùn)輸受限，基本在虧本運(yùn)行。另一種是焙燒制取硫酸的主要工藝，采用硫 鐵礦作為原料，將硫鐵礦送入沸騰爐燃燒制取二氧化硫，然后經(jīng)凈化、轉(zhuǎn)化、吸收制得硫酸 溶液。該工藝的沸騰爐燃燒階段，需要將焙燒溫度控制在800~900°C范圍內(nèi)，如果溫度過(guò) 高易高溫結(jié)疤造成死爐，如果溫度過(guò)低渣殘硫較高收率低、鐵精粉質(zhì)量差，并且影響蒸汽產(chǎn) 量。硫鐵礦為焙燒制取硫酸的主要原料，但是，由于硫鐵礦的開(kāi)采成本高，在如今的經(jīng)濟(jì)形 勢(shì)下，已嚴(yán)重制約了硫酸制取領(lǐng)域的發(fā)展。為了促進(jìn)硫酸企業(yè)的健康發(fā)展，現(xiàn)亟需一種替代 原料，解決原料成本高、企業(yè)無(wú)法正常盈利、經(jīng)營(yíng)困難的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種焙燒制取硫酸的原料，該原料全部采用工 業(yè)廢棄物，并且滿足焙燒制取硫酸工藝的要求，可直接使用。
[0004] 申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)：
[0005] 鈦白廢渣即硫酸法鈦白的主要廢棄物七水硫酸亞鐵，其鐵含量約在18~21%，S 含量約在9~12%。鈦白廢渣的處理方式通常是混合石膏渣后填埋處理，不僅處理費(fèi)用高， 環(huán)境污染大，而且其含有的大量鐵和硫由于得不到應(yīng)用而造成資源浪費(fèi)。如果將鈦白廢渣 直接應(yīng)用于焙燒制取硫酸，鈦白廢渣中含有的大量結(jié)晶水將會(huì)吸取大量的熱量，使沸騰爐 中的溫度極大的低于工藝溫度（實(shí)際約500°C左右），不能滿足工藝生產(chǎn)的需要。
[0006] 選礦棄渣如選銅棄渣、選鋅棄渣、選鈷棄渣、選鈦棄渣等同樣含有大量的鐵資源和 硫資源得不到應(yīng)用；并且選礦棄渣在堆放的過(guò)程中易放生氧化反應(yīng)而自然發(fā)熱結(jié)塊。原因 是其含有的FeS 2與氧氣接觸，在一定溫度和濕度下會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：
[0007] 2FeS2+702+2H20 - 2FeS04+2H2S04+Q
[0008] 12FeS04+6H20+302 - 4Fe 2 (SO4) 3+4Fe (OH) 3+Q
[0009] 4FeS04+02+2H2S0 4- 2Fe 2 (SO4) 3+2H20+Q
[0010] 以上3個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，當(dāng)聚熱達(dá)到一定程度時(shí)礦石即進(jìn)入高溫氧化解段， 其化學(xué)反應(yīng)式如下：
[0011] 4FeS2+l 102-2Fe 2〇3+8S〇2+Q
[0012] 釋放出SO2氣體對(duì)環(huán)境污染大，其結(jié)塊需人工破碎達(dá)到100目后才能入爐使用，成 本高，不僅如此，如果直接將選礦棄渣應(yīng)用于焙燒制取硫酸，其會(huì)放出大量的熱量，使沸騰 爐中的溫度高于工藝溫度（實(shí)際約1100°c左右），不能滿足工藝生產(chǎn)的需要。
[0013] 另外，對(duì)于硫酸生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，302的損失就是產(chǎn)品的損失，即使以后研發(fā)的新技 術(shù)能夠直接應(yīng)用選礦棄渣，那也會(huì)增加冶煉成本。
[0014] 由此，申請(qǐng)人采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題：焙燒制取硫酸的原料，是將鈦 白廢渣和選礦棄渣按一定質(zhì)量百分比混合后堆放10~30天得到，質(zhì)量百分比為鈦白廢渣 10~40 %，選礦棄渣60~90% ;原料中S含量20~25 %，水分< 8 % ;所述選礦棄渣為選 銅棄渣、選鋅棄渣、選鈷棄渣、選鈦棄渣中的至少一種。
[0015] 本發(fā)明所述的含量均為質(zhì)量百分含量。
[0016] 選礦棄渣主要是以硫化鐵形式存在，含鐵40~60%，含硫12~35%。選礦棄渣 是由原礦經(jīng)粗破、球磨后，加入藥劑洗選出可用物質(zhì)后得到的廢棄渣。
[0017] 選銅棄渣、選鋅棄渣、選鈷棄渣、選鈦棄渣和鈦白廢渣均具有較細(xì)的粒度，一般配 比后都能滿足本發(fā)明要求，如果粒度過(guò)粗，可進(jìn)行粉磨處理。
[0018] 其中，上述的原料中鐵含量彡45%。
[0019] 其中，質(zhì)量百分比為鈦白廢渣15~35%、選礦棄渣65~85%。
[0020] 其中，上述的原料中S含量21~23%。
[0021] 其中，上述的原料中，選礦棄渣的S含量12~35%。
[0022] 其中，原料粒度為過(guò)200目篩50~90%。是指過(guò)200目篩的原料質(zhì)量占總質(zhì)量的 50 ~90%。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將鈦白廢渣與選礦棄渣按一定比例混合后堆放一定 時(shí)間，選礦棄渣產(chǎn)生放熱反應(yīng)，正好被鈦白廢渣吸收（鈦白廢渣產(chǎn)生吸熱反應(yīng)），蒸發(fā)掉大 量結(jié)晶水，由此得到的混合渣既是本發(fā)明所述的焙燒制取硫酸的原料。采用本發(fā)明方式得 到的原料，一是可以使其進(jìn)入沸騰爐后產(chǎn)生適宜的熱量，使沸騰爐內(nèi)的溫度保持在800~ 900°C范圍內(nèi)，滿足常規(guī)工藝生產(chǎn)的要求；二是自然蒸發(fā)掉鈦白廢渣中的水分，節(jié)約處理成 本；三是避免了選礦棄渣在堆放過(guò)程中S的損失，節(jié)約中資源，即也減少了原料成本；同時(shí) 避免了選礦棄渣在堆放過(guò)程中結(jié)塊的技術(shù)問(wèn)題，減少了破碎的處理工序，即節(jié)約了處理成 本。本發(fā)明原料可用于常規(guī)焙燒工藝制取硫酸，同時(shí)得到高品質(zhì)的鐵精粉。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明具體可以采用以下方式實(shí)施：
[0025] 焙燒制取硫酸的原料，是將鈦白廢渣和選礦棄渣按一定質(zhì)量百分比混合后堆放 10~30天得到，質(zhì)量百分比為鈦白廢渣10~40 %、選礦棄渣60~90 % ;原料中S含量 20~25%，水分< 8% ;所述選礦棄渣為選銅棄渣、選鋅棄渣、選鈷棄渣、選鈦棄渣中的至少 一種。
[0026] 優(yōu)選的，原料中鐵含量彡45%。
[0027] 優(yōu)選的，所述質(zhì)量百分比為鈦白廢渣15~35%、選礦棄渣65~85%。
[0028] 優(yōu)選的，原料中S含量21~23%。
[0029] 優(yōu)選的，選礦棄渣的S含量12~35%。
[0030] 優(yōu)選的，鈦白廢渣和選礦棄渣混合后堆放的時(shí)間是12~20天。
[0031] 優(yōu)選的，原料粒度為過(guò)200目篩50~90%。
[0032] 本發(fā)明原料的制備方法，是將鈦白廢渣和選礦棄渣按一定質(zhì)量百分比混合后堆放 10~30天得到，質(zhì)量百分比為鈦白廢渣10~40%、選礦棄渣60~90%，并且使原料中S 含量20~25%，水分<8%，鐵含量彡50% (為了生產(chǎn)出高品質(zhì)的鐵精粉）。至于原料的 粒度，通常小于4_的原料即可入爐冶煉，但為了冶煉效果更好，混合堆放后粒度應(yīng)滿足過(guò) 200目篩50~90%，如果粒度過(guò)粗，可在混合后或堆放后進(jìn)行簡(jiǎn)單的粉磨即可。
[0033] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此將本發(fā)明 的保護(hù)范圍限制在實(shí)施例之中。
[0034] 實(shí)施例本發(fā)明原料的制備和冶煉
[0035] 實(shí)施例原料采用的物料主要成分見(jiàn)表1 :
[0036] 表1物料主要成分
[0037]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 焙燒制取硫酸的原料，其特征在于：是將鈦白廢渣和選礦棄渣按一定質(zhì)量百分比混 合后堆放10~30天得到，質(zhì)量百分比為鈦白廢渣10~40%、選礦棄渣60~90%;原料中 S含量20~25%，水分< 8% ;所述選礦棄渣為選銅棄渣、選鋅棄渣、選鈷棄渣、選鈦棄渣中 的至少一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒制取硫酸的原料，其特征在于：原料中鐵含量多45%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒制取硫酸的原料，其特征在于：質(zhì)量百分比為鈦白廢渣 15~35%、選礦棄渣65~85%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒制取硫酸的原料，其特征在于：原料中S含量21~23%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒制取硫酸的原料，其特征在于：選礦棄渣的S含量12~ 35%〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒制取硫酸的原料，其特征在于：鈦白廢渣和選礦棄渣混 合后堆放的時(shí)間是12~20天。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒制取硫酸的原料，其特征在于：原料的粒度為過(guò)200目 篩50~90%。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種焙燒制取硫酸的原料，屬于硫酸制取領(lǐng)域。該原料是將鈦白廢渣和選礦棄渣按一定質(zhì)量百分比混合后堆放10～30天得到，質(zhì)量百分比為鈦白廢渣10～40％、選礦棄渣60～90％；原料中S含量20～25％，水分≤8％；所述選礦棄渣為選銅棄渣、選鋅棄渣、選鈷棄渣、選鈦棄渣中的至少一種。該原料全部來(lái)源于工業(yè)廢棄物，不僅成本低廉，避免資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，而且能夠滿足常規(guī)煅燒制取硫酸工藝，并且得到合格鐵精粉。
【IPC分類】B09B3-00, C01B17-69
【公開(kāi)號(hào)】CN104773710
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510157840
【發(fā)明人】賈均平, 江躍勇, 雷洪才, 熊成龍, 張攀
【申請(qǐng)人】攀枝花市榮昌化工有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日