專利名稱：一種從硫鐵礦燒渣中回收鐵資源工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從硫鐵礦燒渣中回收鐵資源工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)是硫酸生產(chǎn)大國(guó)，每年排放硫精礦制酸廢渣達(dá)1000×104t以上，居我國(guó)工業(yè)固體廢棄物之首。硫精礦制酸廢渣一般含鐵20-60％，有的還含有一定量的有色金屬和貴金屬，如Cu、Ag、Au、Zn等。硫精礦制酸廢渣雜質(zhì)多、成份復(fù)雜、球團(tuán)性能差，廢渣難以直接作為煉鐵原料?，F(xiàn)有的回收硫酸燒渣的工藝方法有直接硫酸酸浸、硫酸磷酸酸浸、焙燒還原硫酸酸浸和鹽酸酸浸工藝。
直接硫酸酸浸和硫酸磷酸酸浸法的浸出時(shí)間長(zhǎng)，酸的單耗高，鐵的回收率低和成本高等問題；焙燒還原硫酸酸浸工藝的能耗高，工藝復(fù)雜；鹽酸酸浸工藝只能獲得含雜質(zhì)的三氯化鐵，其純化的工業(yè)成本高和工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有工藝方法浸出時(shí)間長(zhǎng)、酸消耗量大、鐵的回收率低、能耗和成本高的問題，本發(fā)明提出了一種從硫鐵礦燒渣中回收鐵資源工藝，該工藝通過往燒渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，包括以下步驟a.將w(g)的硫酸燒渣燒渣含鐵品位50％加入到帶有攪拌和加熱裝置的反應(yīng)器中，啟動(dòng)攪拌和加熱；b.加入含有0.3摩爾氯離子的氯化物鹽溶液1.0w(mL)，攪拌均勻；c.加0.9w(mL)96％硫酸；d.在120～125℃下反應(yīng)3-4h；e.加入90～100℃熱水140mL，趁熱過濾，鐵的回收率可達(dá)到95％以上。通過往燒渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，可以使鐵的回收率達(dá)到95％，酸浸時(shí)間縮短到3～4h，硫酸的消耗和浸出液游離酸含量下降。
氯離子活化酸浸過程化學(xué)原理
工藝參數(shù)的影響規(guī)律1.隨反應(yīng)溫度的升高燒渣中鐵的浸出率呈線性增加，當(dāng)酸浸溫度從95℃上升到125℃時(shí)，硫鐵礦燒渣中鐵溶出率從77％增加到96％。所以溫度控制在酸浸體系處于沸騰狀態(tài)。
2.隨加入到反應(yīng)體系氯離子摩爾數(shù)與燒渣中鐵摩爾數(shù)比值增加，則浸出率迅速增加，如比值從10％增加到40％時(shí)，燒渣中鐵溶出率從88％增加到98％，考慮到過多氯離子的引入會(huì)影響浸出液的應(yīng)用價(jià)值，所以將氯離子的引入量控制在30％以下。
3.硫酸濃度從55％(w/w)增加到70％(w/w)時(shí)，燒渣中鐵溶出率從90％增加到95％，但將硫酸濃度提高到75％(w/w)時(shí)，燒渣中鐵溶出率降到89％，所以硫酸濃度應(yīng)控制在70％以下。
4.硫酸用量系數(shù)從1.0增加到1.1時(shí)，燒渣中鐵溶出率從90％增加到95％5.反應(yīng)時(shí)間由1.0h遞增到4.0h時(shí)，鐵溶出率從85.03％增加到95.21％。在1～3h范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間每增加1.0h，鐵溶出率遞增幅度較大。3～4h，鐵的溶率雖然也隨反應(yīng)時(shí)間遞增，但增速較緩，而當(dāng)反應(yīng)超過4h時(shí)，再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，溶出率反而下降。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明解決了現(xiàn)有工藝方法浸出時(shí)間長(zhǎng)、酸消耗量大、鐵的回收率低、能耗和成本高的問題，該從硫鐵礦燒渣中回收鐵資源工藝是通過加入氯化物來提高鐵的回收率，縮短酸浸時(shí)間和降低硫酸的消耗和浸出液游離酸含量。
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述具體實(shí)施方式
實(shí)施例1將100g含鐵品位50％的燒渣到入配有機(jī)械攪拌的三口燒瓶中，用電熱套加熱，在攪拌下，慢慢加入含0.3摩爾氯化鈉水溶液100mL，再加入96％硫酸90mL，這時(shí)溫度迅速上升，所以硫酸加入速度不要太快，在溫度120～125℃保溫反應(yīng)4h，加入140mL熱水，趁熱過濾，濾液體積300mL，含鐵量161g/L，鐵的回收率96.6％。
實(shí)施例2將100g含鐵品位50％的燒渣到入配有機(jī)械攪拌的三口燒瓶中，用電熱套加熱，在攪拌下，將配制好65％(w/w)硫酸溶液150mL慢慢加入，再加36％鹽酸30mL，在溫度120～125℃保溫反應(yīng)4h，加入140mL熱水，趁熱過濾，濾液體積280mL，含鐵量169.6g/L，鐵的回收率95％。
實(shí)施例3將100g含鐵品位50％的燒渣到入配有機(jī)械攪拌的三口燒瓶中，用電熱套加熱，在攪拌下，慢慢加入含0.1摩爾三氯化鐵水溶液100mL，再加入96％硫酸90mL，這時(shí)溫度迅速上升，所以硫酸加入速度不要太快，在溫度120～125℃保溫反應(yīng)4h，加入140mL熱水，趁熱過濾，濾液體積298mL，含鐵量160g/L，鐵的回收率95.3％。
實(shí)施例4將100g含鐵品位37％的燒渣到入配有機(jī)械攪拌的三口燒瓶中，用電熱套加熱，在攪拌下，將配制好65％(w/w)硫酸溶液120mL慢慢加入，再加36％鹽酸23mL，在溫度120～125℃保溫反應(yīng)4h，加入100mL熱水，趁熱過濾，濾液體積210mL，含鐵量147g/L，鐵的回收率96％。
實(shí)施例5將100g含鐵品位43.5％的燒渣到入配有機(jī)械攪拌的三口燒瓶中，用電熱套加熱，在攪拌下，將配制好65％(w/w)硫酸溶液135mL慢慢加入，再加36％鹽酸26mL，在溫度120～125℃保溫反應(yīng)4h，加入120mL熱水，趁熱過濾，濾液體積260mL，含鐵量158g/L，鐵的回收率94％。
實(shí)施例6將配制好65％(w/w)硫酸溶液一次加入到100g含鐵兩為53％(w/w)的燒渣中，在125℃下攪拌2h，然后慢慢加入含0.3摩爾氯離子水溶液100mL，在攪拌下110～120℃繼續(xù)反應(yīng)1.5h后，加入100mL熱水，趁熱過濾，鐵的回收率達(dá)到95％。
權(quán)利要求
1.一種從硫鐵礦燒渣中回收鐵資源工藝，其特征在于該工藝通過往燒渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，包括以下步驟a.將w(g)的硫酸燒渣燒渣含鐵品位50％加入到帶有攪拌和加熱裝置的反應(yīng)器中，啟動(dòng)攪拌和加熱；b.加入含有0.3摩爾氯離子的氯化物鹽溶液1.0w(mL)，攪拌均勻；c.加0.9w(mL)96％硫酸；d.在120～125℃下反應(yīng)3-4h；e.加入90～100℃熱水140mL，趁熱過濾，鐵的回收率可達(dá)到95％以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從硫鐵礦燒渣中回收鐵資源工藝。該工藝通過往燒渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，包括以下步驟a.將w(g)的硫酸燒渣燒渣含鐵品位50％加入到帶有攪拌和加熱裝置的反應(yīng)器中，啟動(dòng)攪拌和加熱；b.加入含有0.3摩爾氯離子的氯化物鹽溶液1.0w(mL)，攪拌均勻；c.加0.9w(mL)96％硫酸；d.在120～125℃下反應(yīng)3－4h；e.加入90～100℃熱水140mL，趁熱過濾，鐵的回收率可達(dá)到95％以上。通過往燒渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，可以使鐵的回收率達(dá)到95％，酸浸時(shí)間縮短到3～4h，硫酸的消耗和浸出液游離酸含量下降。
文檔編號(hào)C22B3/08GK1948521SQ200610105069
公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者林大澤, 張永德, 王光輝, 呂早生 申請(qǐng)人:青海西部礦業(yè)科技有限公司, 武漢科技大學(xué)