脫水、分離、包裝制得粉末狀聚合硫酸鐵產(chǎn)品28kg。產(chǎn)品符合GB/T 14591-2006 I 類標(biāo)準(zhǔn)。
[0180] (8)高純氧化鐵紅的制備參照實(shí)施例1中的制備方法。
[0181] (9)將分離鐵沉淀物后的溶液送后續(xù)工序，用于鎳鈷精礦和堿式碳酸鎂、氫氧化鎂 或氟化鎂、三（六）硅酸鎂等鎂化合物的制備。
[0182] 實(shí)施例6:
[0183] 所處理的原礦為湖北宜昌鎂橄欖石礦，化學(xué)組成：MgO :35. 24%，F(xiàn)e203:5. 23 %， Si02:40. 23%，NiO :0· 35%。
[0184] 按下述步驟操作：
[0185] (1)將蛇紋石粉碎至100目，稱取IOOkg蛇紋石礦粉與二級(jí)酸解液按固液比 1:5 (二級(jí)酸解液500L)于一級(jí)酸解反應(yīng)器中混合，攪拌均勻后加入活化劑lkg，然后升溫并 加入硫酸，控制反應(yīng)溫度為75°C，保溫反應(yīng)90min，控制終點(diǎn)PH值為I. 1。反應(yīng)結(jié)束，經(jīng)過(guò)濾 獲一級(jí)酸解殘?jiān)?36. 6kg(含水50. 3%，折干67. 9kg)和一級(jí)酸解液497L。一級(jí)酸解液中 MgSO4濃度為 212g/l，F(xiàn)eSO4濃度為 19. 94g/l。
[0186] 將級(jí)酸解殘?jiān)c水按固液比1:5配料于二級(jí)酸解反應(yīng)器中混合，按照攪拌均勻后 加入活化劑lkg，然后升溫并加入硫酸，控制反應(yīng)溫度為85°C，保溫反應(yīng)60min，控制終點(diǎn)PH 值為0. 5。反應(yīng)結(jié)束，經(jīng)過(guò)濾獲二級(jí)酸解殘?jiān)?3. 7kg (含水51%，折干41kg)和二級(jí)酸解液 500L。二級(jí)酸解液返回一級(jí)酸解配料，二級(jí)酸解殘?jiān)グ滋亢谥苽涔ば颉?br>[0187] 將前述得到的較低濃度的一級(jí)酸解液用于下一試驗(yàn)二級(jí)酸解配料，按照上述工藝 條件制得二級(jí)酸解液和二級(jí)酸解殘?jiān)?。二?jí)酸解液返回下一試驗(yàn)一級(jí)酸解配料，按照上述 工藝條件制得一級(jí)酸解液和一級(jí)酸解殘?jiān)０凑丈鲜龇绞窖h(huán)，收得提濃后一及酸解液 503L。酸解液中 MgSCV^度為 418. 9g/l，F(xiàn)eSO 4濃度為 39. 4g/l。
[0188] (2)將503L -級(jí)酸解液送入七水硫酸鎂結(jié)晶器，冷卻至20°C過(guò)濾，析出七水硫酸 鎂198kg和分離硫酸鎂后溶液387L。
[0189] (3)將198kg七水硫酸鎂與36. 5L水混合，加熱溶解，所得溶液體積153L，硫酸鎂 濃度為631g/L，向硫酸鎂溶液中加入氯酸鈉0. 7kg，氫氧化鈉0. lkg，菱鎂礦粉0. 2kg，將溶 液升溫至80°C，保溫反應(yīng)20min后過(guò)濾，得除鐵后溶液。將除鐵后溶液加入水鎂石粉0. 3kg， 過(guò)濾得到純凈的硫酸鎂溶液150L。
[0190] (4)將硫酸鎂溶液送入一水硫酸鎂粉體專用制備系統(tǒng)，控制進(jìn)風(fēng)溫度為280°C，混 合溫度為140°C，出風(fēng)溫度為70°C，經(jīng)脫水、分離、包裝制得飼料級(jí)一水硫酸鎂產(chǎn)品111kg。 產(chǎn)品質(zhì)量符合飼料添加劑要求，質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)下表。
[0191]
[0192] (5)將分離硫酸鎂后的387L酸解液送入氧化槽，加入8. 2kg雙氧水，使Fe2+轉(zhuǎn)化 為Fe3+，然后采用專利CN 103395796A所提出的氧化沉淀法工藝分離出鐵沉淀物33. 8kg，含 鐵 21. 6% 〇
[0193] (6)將33. 8kg鐵沉淀物與水按1:1混合，然后加入24kg硫酸95°C反應(yīng)30min后 過(guò)濾，收得硫酸鐵溶液，加入3. 8kg鐵粉90°C反應(yīng)30min后過(guò)濾，濾出的未反應(yīng)完全的鐵粉 循環(huán)使用，濾液為TFe濃度為152. lg/L的硫酸亞鐵溶液72L。將硫酸亞鐵溶液送結(jié)晶系統(tǒng)， 經(jīng)冷卻、結(jié)晶收得七水硫酸亞鐵38kg，硫酸亞鐵母液33L。硫酸亞鐵母液返回鐵沉淀物酸解 工序，循環(huán)使用。
[0194] (7)將38kg七水硫酸亞鐵與31. 2kg水混合，溶解后制得含硫酸亞鐵為30 %的硫 酸亞鐵溶液。在反應(yīng)溫度為45°C，氧化劑用量為理論量的0. 9倍，硫酸加入量為理論量的 0. 6倍，反應(yīng)時(shí)間為150min條件下，將硫酸亞鐵溶液進(jìn)行氧化、聚合，然后再加入I. 3kg穩(wěn)定 劑制得液態(tài)聚合硫酸鐵產(chǎn)品69kg。產(chǎn)品符合GB/T 14591-2006 II類標(biāo)準(zhǔn)。
[0195] (8)將液態(tài)聚合硫酸鐵送入固化系統(tǒng)，控制進(jìn)風(fēng)溫度為160°C，混合溫度為100°C， 出風(fēng)溫度為48 °C，經(jīng)脫水、分離、包裝制得粉末狀聚合硫酸鐵產(chǎn)品40kg，產(chǎn)品符合GB/T 14591-2006 II 類標(biāo)準(zhǔn)。
[0196] (9)將分離鐵沉淀物后的溶液送后續(xù)工序，用于鎳鈷精礦和堿式碳酸鎂、氫氧化鎂 或氟化鎂、三（六）硅酸鎂等鎂化合物的制備。
[0197] 上述6個(gè)實(shí)施例中，步驟（1)中，活化劑由螢石或工業(yè)氟化鈣制得的氟化氫氣體或 氫氟酸作為活化劑；步驟（3)中，所述氧化劑為過(guò)氧化氫、次氯酸鈉、氯酸鈉、氯酸鉀或雙氧 水中的一種；所述PH值調(diào)節(jié)劑為菱苦土、氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉、菱鎂礦粉、水鎂石粉中的 一種；所用吸附劑為菱苦土、菱鎂礦粉、水鎂石粉或工業(yè)氧化鎂的一種；步驟（4)中的一水 硫酸鎂粉體制備系統(tǒng)也可以用直線振動(dòng)流化床或沸騰床代替。步驟(6)中，還原劑為鐵粉 或氧化鐵皮或廢鐵絲或硫代硫酸鈉或抗壞血酸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，其特征在于按下述步驟操作： (1) 將硅酸鹽類礦物粉末與二級(jí)酸解液按固液比1: (2~6)于一級(jí)酸解反應(yīng)器中混合， 攪拌均勻后加入由螢石或工業(yè)氟化鈣制得的氟化氫氣體或氫氟酸作為活化劑，然后升溫并 加入硫酸，控制反應(yīng)溫度為75~95°C，保溫反應(yīng)60~90min，控制終點(diǎn)PH值為1~1. 5,反 應(yīng)結(jié)束，經(jīng)過(guò)濾獲一級(jí)酸解殘?jiān)鸵患?jí)酸解液； 將一級(jí)酸解殘?jiān)c水按固液比1: (2~6)配料于二級(jí)酸解反應(yīng)器中混合，攪拌均勻后 加入由螢石或工業(yè)氟化鈣制得的氟化氫氣體或氫氟酸作為活化劑，然后升溫并加入硫酸， 控制反應(yīng)溫度為75~95°C，保溫反應(yīng)90~180min，控制終點(diǎn)PH值為0. 5,反應(yīng)結(jié)束，經(jīng)過(guò) 濾獲二級(jí)酸解殘?jiān)投?jí)酸解液，二級(jí)酸解液送一級(jí)酸解配料，二級(jí)酸解殘?jiān)グ滋亢谥?備工序； (2) 將一級(jí)酸解液送入七水硫酸鎂結(jié)晶器，冷卻至20~25°C過(guò)濾，析出七水硫酸鎂和 分離硫酸鎂后溶液； (3) 將七水硫酸鎂與水混合，加熱溶解制得硫酸鎂溶液，向硫酸鎂溶液中加入氧化劑、 PH值調(diào)節(jié)劑、吸附劑，將溶液升溫至80~85°C，保溫反應(yīng)15~40min，使其中的鐵得到沉 淀、鎳等重金屬離子得到吸附，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，得純凈的硫酸鎂溶液；凈化過(guò)程所產(chǎn)生的 濾渣返回步驟（1)酸解工序循環(huán)使用； (4) 將純凈的硫酸鎂溶液送入一水硫酸鎂粉體制備系統(tǒng)，經(jīng)脫水、包裝制得飼料級(jí)一水 硫酸鎂產(chǎn)品； (5) 將步驟（2)分離硫酸鎂后的酸解液送入氧化槽，加入氧化劑，使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，然 后采用氧化沉淀法工藝分離出鐵沉淀物； (6) 將鐵沉淀物與水按鐵沉淀物中TFe:H20=1: (1~2. 5)混合，然后加入硫酸，在80~ 95°C條件下反應(yīng)30~40min后過(guò)濾，收得硫酸鐵溶液；然后加入鐵粉或氧化鐵皮或廢鐵絲 或硫代硫酸鈉或抗壞血酸于80~90°C反應(yīng)20~30min后過(guò)濾，收得還原后鐵溶液和酸解 殘?jiān)瑸V液為硫酸亞鐵溶液，酸解殘?jiān)鼮槲捶磻?yīng)完全的還原劑； (7) 聚合硫酸鐵的制備： 將硫酸亞鐵溶液送結(jié)晶系統(tǒng)，經(jīng)冷卻、結(jié)晶收得七水硫酸亞鐵和硫酸亞鐵母液，硫酸亞 鐵母液返回鐵沉淀物酸解工序，循環(huán)使用；將七水硫酸亞鐵與水混合，溶解后制得含硫酸亞 鐵為30%的硫酸亞鐵溶液，然后進(jìn)行氧化和聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束加入穩(wěn)定劑，制得液態(tài)聚合 硫酸鐵廣品； 將液態(tài)聚合硫酸鐵送入固化系統(tǒng)，控制進(jìn)風(fēng)溫度為100~250°C，混合溫度為50~ 200°C，出風(fēng)溫度為40~50°C，經(jīng)脫水、分離、包裝制得粉末狀聚合硫酸鐵產(chǎn)品； (8) 尚純氧化鐵紅的制備： 將適量硫酸亞鐵溶液送晶種制備系統(tǒng)，經(jīng)稀釋并與氨混合，然后通空氣氧化制得氧化 鐵紅晶種；將晶種送氧化鐵紅合成系統(tǒng)，在一定溫度條件下，加硫酸亞鐵溶液和氨并通空氣 氧化，控制不同的氧化時(shí)間制得色光度不同的氧化鐵紅晶漿，再經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、粉碎、 包裝制得高純氧化鐵紅工業(yè)顏料；分離氧化鐵紅后主要成分為硫酸銨的母液，經(jīng)與氧化鈣、 氫氧化鈣、工業(yè)氧化鎂或菱苦土堿土金屬的氧化物，發(fā)生銨解反應(yīng)，揮發(fā)出氨，經(jīng)吸收收得 氨水，所收得的氨水返回晶種制備及氧化鐵紅合成工序，用作中和劑；在以菱苦土為分解劑 時(shí)，銨解殘液含有硫酸鎂，送七水硫酸鎂制備工序與一級(jí)酸浸出液合并，用于七水硫酸鎂的 制備； (9)、將分離鐵沉淀物后的溶液送后續(xù)工序，用于鎳鈷精礦和堿式碳酸鎂、氫氧化鎂或 氟化鎂、三(六）硅酸鎂的鎂化合物的制備。2. 如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，其特征在于：所述硅酸鹽類礦 物為蛇紋石礦、石棉尾礦或鎂橄欖石礦中的任意一種或多種。3. 如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，其特征在于：步驟（2)中，將凈 化后的溶液進(jìn)一步送往共沉淀工序，在一定溫度條件下加入共沉淀劑使其中少量的鎂和殘 留的金屬、重金屬雜質(zhì)沉淀，經(jīng)過(guò)濾制得純凈的硫酸鎂溶液。4. 如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，其特征在于：步驟（3)中制得硫 酸鎂溶液濃度控制在450~650g/L，按硫酸鎂計(jì)，波美度在39~43之間；所述氧化劑為過(guò)氧化 氫、次氯酸鈉、氯酸鈉、氯酸鉀或雙氧水中的一種或多種；所述PH值調(diào)節(jié)劑為菱苦土、氨水、 氫氧化鈉、碳酸鈉、菱鎂礦粉、水鎂石粉中的一種；所用吸附劑為菱苦土、菱鎂礦粉、水鎂石 粉或工業(yè)氧化鎂的一種。5. 如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，其特征在于：步驟（4)中，一水 硫酸鎂粉體制備系統(tǒng)控制進(jìn)風(fēng)溫度為150~350°C，混合溫度為80~200°C，出風(fēng)溫度為 40~90°C;-水硫酸鎂粉體制備系統(tǒng)也可以為用直線振動(dòng)流化床或沸騰床代替。6. 如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，其特征在于：所述步驟（5)中的 氧化劑為雙氧水。7. 如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，其特征在于：所述步驟（7)中的 氧化和聚合反應(yīng)為：硫酸亞鐵溶液加入氧化劑和硫酸進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)溫度為25~75°C， 反應(yīng)時(shí)間為60~150min，氧化劑用量為理論量的0. 8~1. 5倍，硫酸加入量為理論量的 0. 2~1. 3倍；所述穩(wěn)定劑為磷酸、磷酸鹽或乙酸中的一種，加入的量為3~6. 5kg/100kg七 水硫酸亞鐵。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種硅酸鹽類礦物的綜合利用方法，首先以硫酸為分解劑對(duì)硅酸鹽類礦物進(jìn)行分解，酸浸殘?jiān)糜诎滋亢谥苽?；將酸解液送往七水硫酸鎂結(jié)晶器，制得七水硫酸鎂產(chǎn)品和分離硫酸鎂后酸解液；七水硫酸鎂與水混合，加入氧化劑、PH值調(diào)節(jié)劑及吸附劑使溶液中的鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，經(jīng)過(guò)濾制得純凈的硫酸鎂溶液，送入一水硫酸鎂粉體專用制備系統(tǒng)，制得飼料級(jí)一水硫酸鎂產(chǎn)品；酸解液由氧化沉淀法工藝分離出鐵沉淀物，經(jīng)氧化、聚合反應(yīng)、固化制得固體聚合硫酸鐵產(chǎn)品，將分離鐵沉淀物后的酸解液送后續(xù)工序，用于鎂化合物的制備。克服了現(xiàn)有工藝生產(chǎn)過(guò)程耗能高、產(chǎn)品純度低等不足，生產(chǎn)過(guò)程基本無(wú)三廢排放，可將對(duì)環(huán)境的影響控制到最低限度。
【IPC分類】C01G49/06, C01F5/40, C01G49/14
【公開(kāi)號(hào)】CN104891537
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510261446
【發(fā)明人】肖景波, 陳居玲, 夏嬌彬
【申請(qǐng)人】南陽(yáng)東方應(yīng)用化工研究所
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日