硫酸法鈦白粉酸解還原三價(jià)鐵提高鈦液質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種硫酸法鐵白粉生產(chǎn)工藝控制方法領(lǐng)域，特別設(shè)及一種硫酸法鐵白 粉酸解還原=價(jià)鐵提高鐵液質(zhì)量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 硫酸法鐵白粉生產(chǎn)過(guò)程中，鐵鐵礦與硫酸的反應(yīng)是運(yùn)個(gè)鐵白粉生產(chǎn)控制的重要組 成部分，因此鐵鐵礦酸解被稱(chēng)為硫酸法鐵白粉生產(chǎn)的"龍頭"，酸解鐵液的質(zhì)量直接影響到 后續(xù)鐵白粉生產(chǎn)的工藝控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制。鐵鐵礦中含有大量的鐵和鐵，還含有微量的 侶、娃、儘和儀等金屬元素和非金屬元素，運(yùn)些元素在與硫酸反應(yīng)的過(guò)程中均放出大量的化 學(xué)反應(yīng)熱，可W促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。因此鐵鐵礦與硫酸反應(yīng)完成后形成固相物，我們需要 保溫一段時(shí)間，W便利于化學(xué)反應(yīng)的徹底，運(yùn)個(gè)指標(biāo)可W用酸解率來(lái)衡量，其表示鐵鐵礦與 硫酸反應(yīng)的程度，反應(yīng)程度越高，酸解率越高，其生產(chǎn)成本越低。反應(yīng)完的固相物我們通過(guò) 鼓入空氣的形式降溫后，再加入部分20%的稀硫酸和水進(jìn)行浸取，將可溶性的硫酸鹽浸取 到溶液中。
[0003] 鐵鐵礦與硫酸發(fā)生如下的反應(yīng)：
[0004] 化Ti〇3+3H2S〇4= =Ti(SO4) 2+FeS〇4+3H2〇 陽(yáng)0化]化Ti〇3巧&8〇4二=TiOSO4+FeS〇4巧&0
[0006] FeO+HzSO*= =I^SO4+&0
[0007] Fe2〇3+3H2S〇4 = =Fe2(S〇4) 3+3&0。
[0008] 目前鐵鐵礦中的=價(jià)鐵的含量一般在10%，有的高達(dá)15-20%，運(yùn)部分=價(jià)鐵 只有轉(zhuǎn)化為二價(jià)鐵才能夠從溶液中經(jīng)過(guò)結(jié)晶稱(chēng)為硫酸亞鐵進(jìn)行去除。為了除去雜質(zhì) Fez(S〇4) 3,加入鐵屑，F(xiàn)e3+?原為化2+，然后將溶液冷卻至273KW下，使得化S〇4 ?%0 (綠 抓）作為副產(chǎn)品結(jié)晶析出。
[0009] 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中鐵鐵礦與硫酸反應(yīng)完成后，加入稀酸和水進(jìn)行浸取后，需要加入 鐵粉進(jìn)行=價(jià)鐵的還原，因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，而且現(xiàn)在工業(yè)上通常的操作是在酸解罐 內(nèi)一次完成的，熱量散發(fā)不出去，而且操作人員都是一次將計(jì)量好的鐵粉加入到酸解罐內(nèi) 造成反應(yīng)迅速，溫度升高太快，如果發(fā)生鐵液的早期水解，產(chǎn)生徑基鐵的細(xì)小膠體，造成過(guò) 濾分離困難，鐵液穩(wěn)定性下降，嚴(yán)重影響了鐵液的質(zhì)量，造成工藝質(zhì)量大幅度下降，如何解 決運(yùn)個(gè)工藝問(wèn)題，至今還未有可行的工藝控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是提供一種硫酸法鐵白粉酸解還原=價(jià)鐵提高鐵液質(zhì)量的方法，化 學(xué)反應(yīng)溫和，操作簡(jiǎn)便、易于控制，提高硫酸法鐵白粉酸解鐵液質(zhì)量，節(jié)約資源消耗，避免因 鐵液反應(yīng)導(dǎo)致溫度急劇上升，誘發(fā)鐵液早期水解，生成偏鐵酸的膠體，導(dǎo)致鐵液質(zhì)量下降， 影響后工序的過(guò)濾速度和最終鐵白粉的質(zhì)量。
[0011] 本發(fā)明所述的一種硫酸法鐵白粉酸解還原=價(jià)鐵提高鐵液質(zhì)量的方法，包括W下 步驟：
[0012] 將鐵鐵礦與濃硫酸反應(yīng)后的固相物中加入硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19-25%的鐵白廢酸和 水得鐵液，將反應(yīng)后的鐵液加入鐵粉，將鐵液中的=價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵。
[0013] 將硫酸與鐵鐵礦反應(yīng)后的固相物，采用硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19-25%的鐵白廢酸和水 進(jìn)行浸取，節(jié)約了硫酸的使用，節(jié)約了資源消耗。 陽(yáng)014] 控制酸鐵質(zhì)量比在1. 8-2. 0 ;酸鐵比為溶液中硫酸的體積濃度（g/L)與二氧化鐵 的體積濃度（g/L)的比值。
[0015] 鐵白廢酸和水的流速比例控制在0. 4-0. 6,反應(yīng)溶液的溫度小于70°C。
[0016] 在加入鐵白廢酸和水后，開(kāi)啟壓縮空氣攬拌，使得反應(yīng)溶液均勻，當(dāng)反應(yīng)溶液溫度 升高至75°CW上時(shí)，加大空氣攬拌的風(fēng)量使其溫度降低到70°CW下，同時(shí)停止加入廢酸和 水。
[0017] 將反應(yīng)后的鐵液打入蛇形管道，在蛇形管道內(nèi)W30 - 60g/min的速度緩緩加入鐵 粉，將鐵液中的S價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵。具體為將反應(yīng)后的酸鐵比例在1. 8-2. 0的鐵液用累 打入到帶有冷卻水的蛇形管道內(nèi)，在蛇形內(nèi)緩緩加入還原性鐵粉，將鐵液中的=價(jià)鐵還原 為二價(jià)鐵。鐵粉還原=價(jià)鐵生成的熱量被蛇形管外的冷卻水帶走，使鐵液的溫度始終小于 70°C;W防治溫度升高，造成鐵液水解生成偏鐵酸的細(xì)小膠體顆粒，影響鐵液的質(zhì)量和后序 工藝的過(guò)濾速度。
[0018] 當(dāng)鐵液中的S價(jià)鐵的濃度穩(wěn)定在0. 3-0. 6g/L時(shí)停止加入還原性鐵粉。待蛇形管 內(nèi)鐵液出現(xiàn)穩(wěn)定的=價(jià)鐵時(shí)，證明=價(jià)鐵已經(jīng)還原完畢，當(dāng)鐵液中的=價(jià)鐵的濃度穩(wěn)定在 0. 3-0. 6g/L時(shí)停止加入還原性鐵粉。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下有益效果：
[0020] 本發(fā)明硫酸法鐵白粉酸解還原=價(jià)鐵提高鐵液質(zhì)量的方法，將硫酸與鐵鐵礦反應(yīng) 后的固相物，采用硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19-25%的鐵白廢酸和水進(jìn)行浸取，節(jié)約了硫酸的使用， 節(jié)約了資源消耗。浸取后的鐵液打入帶有冷卻水的蛇形管，降低了鐵液的溫度，還有利于還 原性鐵粉能夠均勻的緩慢的加入到鐵液中還原里面的=價(jià)鐵，避免了原有工藝的在同一個(gè) 反應(yīng)罐中，一次將所有的還原性鐵粉加入到反應(yīng)罐中，造成鐵液反應(yīng)溫度急劇上升，誘發(fā)鐵 液早期水解，生成偏鐵酸的膠體，導(dǎo)致鐵液質(zhì)量下降，影響后工序的過(guò)濾速度和最終鐵白粉 的質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。 陽(yáng)0巧 實(shí)施例1
[0023] 將鐵鐵礦與濃硫酸反應(yīng)后的固相物中加入硫酸質(zhì)量濃度為19%的鐵白廢酸和自 來(lái)水，控制酸鐵比例在1.8,酸鐵比為溶液中硫酸的體積濃度（g/L)與二氧化鐵的體積濃 度（g/L)的比值；鐵白廢酸和自來(lái)水的流速比例控制在0.4,反應(yīng)溶液的溫度小于70°C;在 加入廢酸和自來(lái)自來(lái)水后，開(kāi)啟壓縮空氣攬拌，使得反應(yīng)溶液盡量均勻，并且使得反應(yīng)溶液 的溫度小于70°C，當(dāng)反應(yīng)溶液溫度有升高趨勢(shì)，加大空氣攬拌的風(fēng)量使其溫度降到70°CW 下，同時(shí)停止加入廢酸和自來(lái)水；將反應(yīng)后的酸鐵比例在1. 8的鐵液用累打入到帶有冷卻 水的蛇形管道內(nèi)，在蛇形管道內(nèi)W30g/min的速度緩緩加入還原性鐵粉，將鐵液中的S價(jià) 鐵還原為二價(jià)鐵；鐵粉還原=價(jià)鐵生成的熱量被蛇形管外的冷卻水帶走，使鐵液的溫度始 終小于7(TC;待蛇形管內(nèi)鐵液出現(xiàn)穩(wěn)定的=價(jià)鐵時(shí)，證明=價(jià)鐵已經(jīng)還原完畢，當(dāng)鐵液中的 =價(jià)鐵的濃度穩(wěn)定在0. 3g/L時(shí)停止加入還原性鐵粉。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程完畢。
[0024]實(shí)施例2 陽(yáng)0巧]將鐵鐵礦與濃硫酸反應(yīng)后的固相物中加入硫酸質(zhì)量濃度為20%的鐵白廢酸和自 來(lái)水，控制酸鐵比例在1.9,酸鐵比為溶液中硫酸的體積濃度（g/L)與二氧化鐵的體積濃度 (g/L)的比值；鐵白廢酸和自來(lái)水的流速比例控制在0.5,反應(yīng)溶液的溫度小于70°C;在加 入廢酸和自來(lái)水后，開(kāi)啟壓縮空氣攬拌，使得反應(yīng)溶液盡量均勻，并且使得反應(yīng)溶液的溫度 小于7