一種制備高純氧化鐵紅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利屬于高爐含鐵爐料分選富集并進行加工生產(chǎn)產(chǎn)品的新技術(shù)，涉及一 種硫鐵礦燒渣清潔分選富集加工新工藝，即"硫鐵礦燒渣制備高純氧化鐵紅"新工藝，該方 法是在硫鐵礦燒渣磁選富集提高全鐵的品位后，加入硫酸酸浸得到硫酸鐵，再加鐵粉還原 反應生成硫酸亞鐵，最后再加碳酸氫銨合成碳酸亞鐵，碳酸亞鐵經(jīng)過干燥高溫煅燒生成高 純氧化鐵紅。
【背景技術(shù)】
[0002] 采用檢索條件：摘要=(硫酸渣）AND摘要=(氧化鐵紅）；摘要=(硫鐵礦燒渣） AND 摘要=(氧化鐵紅）；以及 abstract=(pyrite cinder) AND abstract=(iron oxide red);或 abstract= (pyrite firing residue) AND abstract= (iron oxide red)在國內(nèi)外 的數(shù)據(jù)庫進行檢索。經(jīng)過仔細檢索，沒有與本申報專利相同或類似的
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0003] 硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸的過程中產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣。我國每年有數(shù)百萬 噸硫鐵礦燒渣排出，對環(huán)境造成了嚴重污染。硫鐵礦燒渣對環(huán)境具有一定危害作用，但是燒 渣中含鐵量較高，且含有一定量其它有價金屬元素，可以作為二次資源加以利用，且它的利 用有利于環(huán)境持續(xù)發(fā)展。
[0004] 本發(fā)明首先是將硫鐵礦燒渣進行磁選提高全鐵的品位，接著加硫酸酸浸得到硫酸 鐵，再加鐵粉還原反應生成硫酸亞鐵，最后再加碳酸氫銨合成碳酸亞鐵，碳酸亞鐵經(jīng)過干燥 高溫煅燒生成高純氧化鐵紅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是利用硫鐵礦燒渣制備高純度的氧化鐵紅產(chǎn)品。該工藝中包括加鐵 粉制備硫酸亞鐵溶液，合成反應生成沉淀，干燥煅燒制得氧化鐵紅等步驟，這既實現(xiàn)了制備 高純度產(chǎn)品的目的，又為硫鐵礦燒渣制備高純氧化鐵紅產(chǎn)品提供了新的方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明方案為： 一種硫鐵礦燒渣制備高純度的氧化鐵紅產(chǎn)品的方法，包括以下步驟： (1)將原礦磨制一定的粒度，經(jīng)磁選機磁選來提高鐵的品位。將磁選后的物料過濾烘 干。
[0007] (2)將磁選后的燒渣，在一定反應條件下用硫酸酸浸制得硫酸鐵溶液。
[0008] (3)過濾浸出液，加還原鐵粉在一定溫度下反應，制得硫酸亞鐵溶液。
[0009] (4)過濾硫酸亞鐵溶液，加碳酸氫銨在一定溫度下反應，制得碳酸亞鐵沉淀。
[0010] (5)過濾反應后的溶液，提取濾渣，在烘干箱中干燥碳酸亞鐵沉淀。
[0011] (6)在馬弗爐中煅燒干燥的碳酸亞鐵沉淀，反應得氧化鐵紅產(chǎn)品。
[0012] 上述磨機為XMB三輥四筒棒磨機； 上述濕式強磁選型號：XCSQ_50 :我70 ; 上述過濾機為XTLZ-盤式真空過濾機； 上述硫鐵礦燒渣含鐵量39. 22%，脈石礦物主要含有Si02，并含有少量的A1203、CaO及 CaS04〇
[0013] 上述硫鐵礦燒渣的磨礦細度是質(zhì)量分數(shù)78%小于0. 178mm。
[0014] 上述磁選機攪拌給料槽給礦濃度是20%，經(jīng)三段磁選，磁選電流分別為10A、6A、 3A〇
[0015] 上述酸浸溫度為105°C ;硫酸過量系數(shù)為2. 50 ;酸浸時間為60min。
[0016] 上述加鐵還原的水浴溫度為80°C ;反應時間為150min。
[0017] 上述合成反應的水浴合成溫度為50°C ;碳酸氫銨的配料比為3,攪拌15min，靜置 45min〇
[0018] 上述干燥溫度為90°C,干燥時間為120min。
[0019] 上述煅燒反應的溫度為700°C，煅燒時間為60min，每隔15min打開爐門15s。
[0020] 上述制得氧化鐵紅產(chǎn)品純度達到99. 20%。
[0021] 本發(fā)明的特征及帶來的效果： (1)經(jīng)過多次磁選，一方面可以使鐵的含量富集、雜質(zhì)的含量減少，另一方面可以提高 生產(chǎn)效率。
[0022] (2)硫酸酸浸的目的是在一定條件下，加入硫酸將磨礦磁選后的燒渣中Fe20 3轉(zhuǎn)換 成Fe2 (S04) 3，同時可以使部分雜質(zhì)如CaO、A1203轉(zhuǎn)變成CaS04、Al 2 (S04) 3，為下一步提純做好 了準備。
[0023] (3)酸浸后的溶液中主要含有Ca2+、Al3+、Mg 2+等雜質(zhì)離子，可以利用這些離子在某 些特定的pH值下，生成對應氫氧化物沉淀來除雜。由于三價鐵的水解度非常高，遠遠大于 二價鐵，所以加鐵粉可以使硫酸鐵溶液反應成硫酸亞鐵溶液，使得溶液的pH值快速上升， 改變?nèi)芤旱乃釅A度來使得雜質(zhì)沉淀。
[0024] (4)用制取的硫酸亞鐵加入到碳酸氫銨溶液當中，開始時緩慢加入，等晶種形成 后，快速加入，可以使晶種迅速長大，就可以得到得到較為純凈的碳酸亞鐵沉淀。
[0025] (5)煅燒試驗的目的是將干燥后的碳酸亞鐵轉(zhuǎn)變成氧化鐵紅產(chǎn)品，進行試驗時需 要嚴格控制煅燒溫度(大約200°C -1000°C)，同時在煅燒的過程中隔一段時間打開爐門，使 其反應原料空氣進入，碳酸亞鐵獲得足夠的氧氣轉(zhuǎn)變成氧化鐵紅，并且排出反應產(chǎn)物二氧 化碳和三氧化硫。
[0026] 綜上所述，通過本工藝方法用硫鐵礦燒渣制備高純度的氧化鐵紅產(chǎn)品，既可獲得 較好的經(jīng)濟效益，同時可降低硫鐵礦燒渣長期廢棄堆存帶來的環(huán)境污染。
[0027] 實例解析 實例1:將含鐵39. 22%，脈石礦物主要含有Si02，并含有少量的Al203、Ca0及CaS0 4的硫 鐵礦燒渣進行研磨，滿足0. 178mm過篩率達到78%，然后調(diào)制成20%的礦漿濃度，經(jīng)I=10A、 6A、3A的三段磁選；硫酸酸浸的工藝條件為酸浸溫度為105°C，硫酸過量系數(shù)為2. 50,酸浸 時間為60min ;加鐵還原的工藝條件為水浴溫度為80°C,反應時間為150min,鐵的過量系數(shù) 為1. 5 ;合成反應的工藝條件為水浴合成溫度為50°C，碳酸氫銨的配料比為3,攪拌15min， 靜置45min ;煅燒反應的工藝條件為煅燒溫度為700°C，煅燒時間為60min，每隔15min打開 爐門15s。根據(jù)上述工藝制得純度為99. 21%的高純度的氧化鐵紅。
【主權(quán)項】
1. 一種硫鐵礦燒渣制備高純度的氧化鐵紅產(chǎn)品的方法，包括以下步驟： (1) 將原礦磨制一定的粒度，經(jīng)磁選機磁選來提高鐵的品位； 將磁選后的物料過濾烘干； (2) 將磁選后的燒渣，在一定反應條件下用硫酸酸浸制得硫酸鐵溶液； (3) 過濾浸出液，加還原鐵粉在一定溫度下反應，制得硫酸亞鐵溶液； (4) 過濾硫酸亞鐵溶液，加碳酸氫銨在一定溫度下反應，制得碳酸亞鐵沉淀； (5) 過濾反應后的溶液，提取濾渣，在烘干箱中干燥碳酸亞鐵沉淀； (6 )在馬弗爐中煅燒干燥的碳酸亞鐵沉淀，反應得氧化鐵紅產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種硫鐵礦燒渣制備高純度的氧化鐵紅產(chǎn)品的方法，包括以下步驟：（1）將原礦磨制一定的粒度，經(jīng)磁選機磁選來提高鐵的品位；將磁選后的物料過濾烘干；（2）將磁選后的燒渣，在一定反應條件下用硫酸酸浸制得硫酸鐵溶液；（3）過濾浸出液，加還原鐵粉在一定溫度下反應，制得硫酸亞鐵溶液；（4）過濾硫酸亞鐵溶液，加碳酸氫銨在一定溫度下反應，制得碳酸亞鐵沉淀；（5）過濾反應后的溶液，提取濾渣，在烘干箱中干燥碳酸亞鐵沉淀；（6）在馬弗爐中煅燒干燥的碳酸亞鐵沉淀，反應得氧化鐵紅產(chǎn)品。
【IPC分類】C01G49/06
【公開號】CN105523588
【申請?zhí)枴緾N201410517824
【發(fā)明人】張帥, 丁丁
【申請人】張帥
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年9月30日