專利名稱：一種用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及除鐵工藝，具體地說是一種冶金行業(yè)中礦石浸出液用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法。
背景技術：
在濕法冶金中，通常使用酸性溶液浸礦石，浸出液中含有三價或二價鐵離子，在后續(xù)工藝中和電沉積過程中鐵會產生較大危害，因此，除鐵是濕法冶金過程中非常重要的一道工序。從高鐵溶液中除鐵的方法很多，主要有黃鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法，除鐵過程通常用空氣、二氧化錳、雙氧水等作為氧化劑。因針鐵礦法除鐵得到的濾渣過濾性非常好，并且鐵渣的結晶體大、夾帶金屬離子少、含鐵量高，使得針鐵礦除鐵法在濕法冶金工藝中常有應用，但氧化劑輔料供應受限且生產成本較高。而采用空氣氧化除鐵的工藝形式，這種除鐵工藝理論上可行，但實際生產過程中會存在空氣氧化速度慢，氧化效率低，且蒸汽耗量較大等諸多缺點；也正是由于這些缺點的存在，導致這種空氣氧化除鐵工藝存在一定的風險系數，間接對整個濕法生產的穩(wěn)定性造成一定的影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明出于為了解決氧化劑輔料供應受限、降低成本的目的，提供一種采用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵、且能保證除鐵效果及鐵渣過濾效果的方法。為此，本發(fā)明提供如下的技術方案一種用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法，其步驟如下先加入適量除鐵前液于二氧化碳脫除槽中，開啟攪拌，升溫至35°C 80°C后保溫，再加入適量碳酸鈣調節(jié)溶液PH值在2. 5 4. 5之間，并通入壓縮空氣，脫除CO2之后，向二氧化碳脫除槽中進行除鐵前液的連續(xù)進料；當二氧化碳脫除槽中的漿料溢流至PH緩沖槽時，PH緩沖槽連續(xù)通入壓縮空氣并用碳酸鈣保證漿料的pH值在2. 5 4. 5之間；當pH緩沖槽中的衆(zhòng)料溢流至氧化反應槽時，氧化反應槽連續(xù)通入由空氣和二氧化硫組成的混 合氣進行反應，二氧化硫與空氣的質量比為O. 5 — 10 :100 ;最后氧化反應槽中的漿料流至中間槽中，在中間槽中通入壓縮空氣，將殘留在漿料中的二氧化硫趕出，之后漿料通過壓濾泵輸送至壓濾機進行壓濾，得到的鐵渣返回一部分作為晶種到二氧化碳脫除槽。作為進一步技術方案，在氧化反應槽中的除鐵反應時間為3 5小時且要求氧化后的除鐵前液中Fe2+含量在O. 02g/L以下。作為進一步技術方案，依據漿料流量、氧化反應槽體積和反應時間來確定氧化反應槽的數量。作為進一步技術方案，空氣與二氧化硫采用多個串聯的管道混合器經長距離輸送混合后再進入氧化反應槽中，氧化反應槽中配備爆氣裝置，保證槽中氣泡的大小及分散性。
作為進一步技術方案，所有的槽均裝有碳酸鈣溶液加入管，以便控制漿料的PH值。作為進一步技術方案，只需開始時返回一部分鐵渣作為晶種到二氧化碳脫除槽中，之后晶種的形成與外排形成自循環(huán)，無需繼續(xù)返回。上述的除鐵工藝，除鐵后所得渣為硫酸鈣及鐵渣的混合物，由于硫酸鈣的晶體結構為棒狀，在渣中形成架橋結構，故該種渣過濾性能良好；本發(fā)明可將二價鐵氧化成三價鐵并形成鐵渣除去，也可將二價錳氧化成高價錳形成錳的氧化物而除去70%左右。本發(fā)明的有益效果是(1)提供了一種解決氧化劑輔料供應受限問題的方案；(2) 輔料成本低廉，耗能低，經濟效益顯著；(3)能穩(wěn)定保證除鐵后液含Fe低于O. 02g/L，同時還能除去70%的錳；(4)所得渣為硫酸鈣及鐵渣的混合物，類似于針鐵礦法除鐵所得鐵渣，同樣具有針鐵礦法除鐵得到的鐵渣過濾性好、結晶體大、夾帶金屬離子少、含鐵量高的優(yōu)點。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2是本發(fā)明的設備流程圖。圖中，I —為二氧化碳脫除槽，2 — pH緩沖槽，3，4 —氧化反應槽，5 —中間槽。
具體實施例方式如圖2所示的除鐵設備圖，在5個槽的上方分別有碳酸鈣溶液C加入管、尾氣B吸收管和壓縮空氣D進入管，并且在二氧化碳脫除槽I上方還設有除鐵前液A進料管和硫酸鈣F添加管。在氧化反應槽3、4的下方分別設有放料閥和混合氣E的進氣閥。5個槽通過導流管相連，內部的漿料從二氧化碳脫除槽I逐次溢流，最終流至中間槽5。如圖I所示的除鐵工藝，先通入適量除鐵前液于二氧化碳脫除槽I中，開啟攪拌，升溫至35°C 80°C后保溫；再加入適量碳酸鈣調節(jié)溶液pH在2. 5 4. 5之間，并通入壓縮空氣20min—60min之后，向二氧化碳脫除槽I中進行連續(xù)進料。當衆(zhòng)料溢流至pH緩沖槽2時，繼續(xù)通入壓縮空氣并用碳酸鈣保證漿料的pH在2. 5 4. 5之間。當漿料溢流至氧化反應槽3時，通入空氣和二氧化硫的混合氣進行反應。然后再溢流至氧化反應槽4進一步充分反應，最后流至中間槽5中，在中間槽中繼續(xù)通入壓縮空氣，將殘留在溶液中的二氧化硫趕出。漿料通過壓濾泵輸送至壓濾機進行壓濾，得到的鐵渣返回一部分作為晶種到二氧化碳脫除槽I。其中工藝條件要求為(1)S02/Air的質量比為O. 5 % 10% :1，將Fe2+氧化成Fe3+，且氧化后的除鐵前液中Fe2+含量在O. 02 g/L以下；(2)除鐵反應時間為3 5小時。
權利要求
1.一種用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法，其步驟如下先加入適量除鐵前液于二氧化碳脫除槽中，開啟攪拌，升溫至35°c 80°C后保溫，再加入適量碳酸鈣調節(jié)溶液PH值在2. 5 4. 5之間，并通入壓縮空氣，脫除CO2之后，向二氧化碳脫除槽中進行除鐵前液的連續(xù)進料；當二氧化碳脫除槽中的衆(zhòng)料溢流至pH緩沖槽時,pH緩沖槽連續(xù)通入壓縮空氣并用碳酸I丐保證衆(zhòng)料的pH值在2. 5 4. 5之間；當pH緩沖槽中的衆(zhòng)料溢流至氧化反應槽時，氧化反應槽連續(xù)通入由空氣和二氧化硫組成的混合氣進行反應，二氧化硫與空氣的質量比為O. 5 — 10 :100 ;最后氧化反應槽中的漿料流至中間槽中，在中間槽中通入壓縮空氣，將殘留在漿料中的二氧化硫趕出，之后漿料通過壓濾泵輸送至壓濾機進行壓濾，得到的鐵渣返回一部分作為晶種到二氧化碳脫除槽。
2.根據權利要求I所述的用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法，其特征在于，在氧化反應槽中的除鐵反應時間為3 5小時且要求氧化后的除鐵前液中Fe2+含量在O. 02g/L以下。
3.根據權利要求I或2所述的用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法，其特征在于，依據漿料流量、氧化反應槽體積和反應時間來確定氧化反應槽的數量。
4.根據權利要求I或2所述的用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法，其特征在于，空氣與二氧化硫采用多個串聯的管道混合器經長距離輸送混合后再進入氧化反應槽中，氧化反應槽中配備爆氣裝置。
5.根據權利要求I或2所述的用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法，其特征在于，所有的槽均裝有碳酸鈣溶液加入管。
6.根據權利要求I或2所述的用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的方法，其特征在于，只需開始時返回一部分鐵渣作為晶種到二氧化碳脫除槽中，之后晶種的形成與外排形成自循環(huán)，無需繼續(xù)返回。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冶金行業(yè)中礦石浸出液用空氣和二氧化硫混合氣低溫除鐵的工藝。目前，在濕法冶金中除鐵的方法很多，其中針鐵礦除鐵法在濕法冶金工藝中應用最廣，但氧化劑輔料供應受限且生產成本較高。本發(fā)明的特征在于先用碳酸鈣調節(jié)除鐵前液的pH值，并連續(xù)通入空氣；接著，通入空氣和SO2混合氣進行氧化反應，并繼續(xù)用碳酸鈣調節(jié)pH值進行中和除鐵。本發(fā)明保證了除鐵效果且采用空氣和SO2混合氣作為氧化劑，無需高溫條件，具有成本低的優(yōu)點。
文檔編號C22B3/44GK102634662SQ201210126190
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權日2012年4月26日
發(fā)明者孫燦, 朱富龍, 朱繼俊, 李明, 沈建中, 沈忠杰 申請人:浙江華友鈷業(yè)股份有限公司