一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）以硫鐵礦燒渣為初始原料，將硫鐵礦燒渣裝入錐形球磨機，控制礦漿濃度，配加脫硫劑鹽酸，磨礦；（2）裝入磁選機給礦攪拌槽，控制給礦濃度，調整激磁電流強度，給礦、中沖、精沖的時間，進行一道磁分選，獲得硫鐵礦燒渣精礦；（3）將硫鐵礦燒渣精礦經脫水，烘干，即獲得高鐵低硫型鐵精礦；（4）將硫鐵礦燒渣精礦配加硅藻土粉體、焦粉、粘結劑混合均勻；（5）用制粒機制成顆粒，置于烘箱內低溫養(yǎng)護烘干，然后800-1000℃焙燒還原，獲得多孔吸附材料。本發(fā)明工藝簡單，實用性強，易于工業(yè)化生產，可解決長期以來被廢棄的硫酸渣造成的環(huán)境污染問題，同時可獲得良好的經濟效益。
【專利說明】一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利屬于污水、廢氣的吸附材料，涉及一種硫鐵礦燒渣的利用技術，即“硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料”新工藝，該方法是硫鐵礦燒渣的配料、造粒成型、還原造孔，獲得硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料。

【背景技術】
[0002]硫鐵礦燒渣是以硫鐵礦或含硫尾砂為原料生產硫酸后排放的廢渣，其中鐵含量一般為30°/Γ50%。近些年我國每年至少有5000萬噸的硫鐵礦燒渣排放，由于我國對硫鐵礦燒渣利用技術不成熟，利用率低，導致大部分企業(yè)對硫鐵礦燒渣采取填埋和堆放的處理方式，浪費大量土地資源；硫鐵礦燒渣長期處于露天堆放的狀態(tài)，其有害成分經過風化和雨水的侵蝕后滲透進入土壤中，污染土壤。此外，硫鐵礦燒渣中的有害成分也會隨著時間的推移被氧化成為水溶性硫酸鹽污染水體，同時釋放有毒氣體污染空氣質量。因此，對硫鐵礦燒渣的綜合利用意義重大。
[0003]為了擴寬高爐冶煉所用硫鐵礦燒渣利用的范圍，降低硫酸冶煉企業(yè)成本，硫鐵礦燒渣作為一種長期被廢棄的含鐵資源的利用被從新審視。經過多年認真思考，硫鐵礦燒渣可制備成含大空、中孔和小孔的多孔吸附材料，將硫鐵礦燒渣變廢為寶，有利于環(huán)境持續(xù)發(fā)展。
[0004]近年來，國內外許多學者針對天然多孔硅藻土、珍珠巖等具有多孔、大比表面積的礦石開展了重金屬、有機污染廢水的處理研究，并取得一些成果。然而，也存在治理困難、活化難、吸/脫附效率低等關鍵問題。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是擴寬硫鐵礦燒渣的利用范圍，解決硫鐵礦燒渣的現(xiàn)存問題，使其很好的為國家、社會發(fā)展服務。本發(fā)明提供一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，利用焦粉還原造孔具有操作方便、造孔好和效率高等特點，采用焦粉還原把硫鐵礦燒渣制備成強度好，吸附孔徑多樣、比表面積大、吸附容量大和脫附性能好的多孔材料。
[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多孔吸附材料的方法，包括以下步驟:
(1)以硫鐵礦燒渣為初始原料，將硫鐵礦燒渣裝入錐形球磨機，控制礦漿濃度，配加脫硫劑鹽酸，磨礦；
(2)裝入磁選機給礦攪拌槽，控制給礦濃度，調整激磁電流強度，給礦、中沖、精沖的時間，進行一道磁分選，獲得硫鐵礦燒渣精礦；
(3)將硫鐵礦燒渣精礦經脫水，烘干，即獲得高鐵低硫型鐵精礦；(4)將硫鐵礦燒渣精礦配加硅藻土粉體、焦粉、粘結劑混合均勻；
(5)用制粒機制成顆粒，置于烘箱內低溫養(yǎng)護烘干，然后800-1000°C焙燒還原，獲得多孔吸附材料。
[0007]所述硫鐵礦燒渣含鐵量30%_50%，含流量為0-4% ;硅藻土中二氧化硅含量80%-90%，氧化鋁含量3-6%
所述硫鐵礦燒渣的磨礦細度是質量分數(shù)80%小于-0.074mm,硅藻土細度是質量分數(shù)75% 小于-0.074mm.所述鹽濃鹽酸的配加量是硫鐵礦燒洛質量的4-8%。
[0008]所述礦漿濃度范圍為20%?40%，磁選激磁電流范圍為2.5?3.5A，控制礦漿給礦時間、中沖時間和精沖時間三個時間段，其分別為2?4s、1s和10s。
[0009]所述硅藻土配加量為硫鐵礦燒渣精礦的20?40%，粘結劑水泥或膨潤土配加量為2_10%，焦粉配加量為2-12%。
[0010]所述制粒水添加量為混合物總量的10%，
所述顆粒粒度1-1Omm
所述烘箱溫度設置為105-110°C。
[0011]本發(fā)明的特征及帶來的效果:
(I)硫鐵礦在焙燒的過程中形成的s、so2、so3吸附在燒渣空隙中，在高溫下與活性元素反應生成硫酸鹽，此種硫酸鹽具有一定的可溶性，通過配加一定量的鹽酸，使其能很好溶解在溶液之中，從而顯著的降低了硫含量。
[0012](2)硫鐵礦燒渣在磁選過程沖，通過自來水的中沖和精沖，經過清水淋洗，礦漿中存在著有害物質硫、鉛、神等被轉移到液相中進而被脫除。
[0013](3)通過磨礦使硫鐵礦燒渣表面活性增強，便于硫鐵礦燒渣與硅藻土的混合料易于制粒。
[0014](4)粘結劑的添加時制粒顆粒具有良好的抗壓強度、抗磨強度和抗水溶強度，在900°C下可以蒸發(fā)掉顆粒內的水分，同時不會破壞硅藻土原有的孔狀結構。
[0015](5)焦粉燃燒一方面會將顆粒內的鐵氧化物還原成海綿鐵，導致海綿鐵內出現(xiàn)大小量的微孔；另一方面焦粉燃燒后會將占有的空間變成顆粒內部大孔。
[0016]綜上所述，通過本工藝方法可獲得硫鐵礦燒渣為基質材料的多孔吸附材料，既可獲得較好的經濟效益，同時可降低硫鐵礦燒渣長期廢棄堆存多帶來的環(huán)境污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1:硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的工藝流程圖。
[0018]實例解析
實例1:將含鐵39.77%，含硫1.12%的硫酸渣，在80°C溫水下配成下礦漿質量濃度為40%，同時加入濃鹽酸的質量為硫酸渣質量的8%，裝入錐形球磨機進行磨礦，磨礦時間lmin，礦漿倒出后裝入磁選機給礦攪拌槽，磁選機給礦槽配漿濃度為30%，精選條件:電流
3.5A，給礦時間4s，中沖時間10s，精沖時間1s ;分選后將硫酸渣精礦進行過濾，并在烘箱內110°C烘干，即獲得硫鐵礦燒渣鐵精礦。
[0019]將硫鐵礦燒渣鐵精礦配加其質量30%的硅藻土、4%的焦粉和8%的粘結劑進行混合制粒，制粒過程中水噴加量為總干混合料的10%，制粒時間為lOmin，養(yǎng)護烘干時間10h，焙燒還原溫度和時間分別為900°C和2h，即獲得多孔吸附材料?？障度莘e達到0.94ml/g,比表面積為 112.56m2/g。
[0020]實例2:將含鐵45.6%，含硫2.38%的硫酸渣，在80°C溫水下配成下礦漿質量濃度為20%，同時加入濃鹽酸的質量為硫酸渣質量的6%，裝入錐形球磨機進行磨礦，磨礦時間lmin，礦漿倒出后裝入磁選機給礦攪拌槽，磁選機給礦槽配漿濃度為30%，精選條件:電流
3.5A，給礦時間4s，中沖時間10s，精沖時間1s;分選后將硫酸渣精礦進行過濾，并在烘箱內105°C烘干，即獲得硫鐵礦燒渣鐵精礦。
[0021 ] 將硫鐵礦燒渣鐵精礦配加其質量40%的硅藻土、6%的焦粉和10%的粘結劑進行混合制粒，制粒過程中水噴加量為總干混合料的10%，制粒時間為lOmin，養(yǎng)護烘干時間10h，焙燒還原溫度和時間分別為800°C和2h，即獲得多孔吸附材料?？障度莘e達到0.96ml/g,比表面積為116.18m2/g。
【權利要求】
1.一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:包括以下步驟: (I)以硫鐵礦燒渣為初始原料，將硫鐵礦燒渣裝入錐形球磨機，控制礦漿濃度，配加脫硫劑鹽酸，磨礦； (2 )裝入磁選機給礦攪拌槽，控制給礦濃度，調整激磁電流強度，給礦、中沖、精沖的時間，進行一道磁分選，獲得硫鐵礦燒渣精礦； (3)將硫鐵礦燒渣精礦經脫水，烘干，即獲得高鐵低硫型鐵精礦；(4)將硫鐵礦燒渣精礦配加硅藻土粉體、焦粉、粘結劑混合均勻； (5)用制粒機制成顆粒，置于烘箱內低溫養(yǎng)護烘干，然后800-100(TC焙燒還原，獲得多孔吸附材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述硫鐵礦燒渣含鐵量30%-50%，含流量為0-4% ;硅藻土中二氧化硅含量80%-90%，氧化鋁含量 3-6%ο
3.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述硫鐵礦燒渣的磨礦細度是質量分數(shù)80%小于-0.074mm,硅藻土細度是質量分數(shù)75%小于-0.074mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述鹽濃鹽酸的配加量是硫鐵礦燒洛質量的4-8%。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述礦漿濃度范圍為20%?40%，磁選激磁電流范圍為2.5?3.5A，控制礦漿給礦時間、中沖時間和精沖時間三個時間段，其分別為2?4s、1s和10s。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述硅藻土配加量為硫鐵礦燒渣精礦的20?40%，粘結劑水泥或膨潤土配加量為2-10%，焦粉配加量為2-12%。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述制粒水添加量為混合物總量的10%。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述顆粒粒度l-10mm。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種硫鐵礦燒渣制備多孔吸附材料的方法，其特征在于:所述烘箱溫度設置為105-110°C。
【文檔編號】B01J20/30GK104437368SQ201410644565
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】庹必陽, 韓朗, 姚艷麗, 楊峻杰 申請人:貴州大學