本發(fā)明屬于鐵精粉技術(shù)領(lǐng)域，具體是指利用硫酸渣生產(chǎn)鐵精粉的新工藝。

背景技術(shù)：

硫酸渣又稱(chēng)為黃鐵礦燒渣,是化工廠(chǎng)在利用黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸時(shí)排出的廢渣。其主要成分為鐵,另外還含有硅、鈣、鎂、硫等其他元素,主要礦物為赤鐵礦、磁鐵礦、石英、硬石膏等。我國(guó)黃鐵礦燒渣年排放量為1 000萬(wàn)t左右,約占化工渣的1 /3。大量燒渣的排放和堆存不僅會(huì)侵占土地,還會(huì)對(duì)大氣、水體、土壤等造成污染。同時(shí)燒渣中富含鐵等元素,是一種寶貴的二次資源,充分利用黃鐵礦燒渣不僅可消除其對(duì)環(huán)境的污染,還會(huì)變廢為寶,創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。

由于燒渣中含鐵豐富,質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在30%～50% ,而且粒度較細(xì),所以很多國(guó)家都把它經(jīng)過(guò)一系列分選工藝后,生產(chǎn)鐵精粉,作為煉鐵原料。特別是鐵礦資源較貧乏的國(guó)家,如德國(guó)、日本、意大利等已把硫酸渣作為一種重要的煉鐵原料,并有專(zhuān)門(mén)處理硫酸渣的工廠(chǎng)。我國(guó)也對(duì)硫酸渣制取鐵精粉進(jìn)行了試驗(yàn)研究,一般采用磁選、重選或磁選— 重選聯(lián)合流程等對(duì)燒渣進(jìn)行分選,達(dá)到富鐵降硫的目的。但是效果都不是很理想,燒渣中鐵的回收率很低,而且其中的硫往往難以脫除, 從而影響燒渣的綜合利用。這是由于硫酸渣是由天然礦物在高溫下焙燒后產(chǎn)生的,其物理化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)與天然礦物有了很大不同,燒渣中磁鐵礦和赤鐵礦與脈石之間多以連生體形式存在。硫酸渣中礦物這種復(fù)雜的連生結(jié)構(gòu)嚴(yán)重影響選別精礦品位的提高,常規(guī)的分選方法如磁選、重選、浮選等都難以獲得理想的分選指標(biāo)。國(guó)外采用的工藝中大多都要進(jìn)行焙燒工藝,成本過(guò)高,不適合我國(guó)國(guó)情。所以我國(guó)硫酸渣一直未能得到很好地應(yīng)用,燒渣質(zhì)量差,難以分選,是我國(guó)硫酸渣利用率低的一個(gè)重要原因。

因此，很有必要設(shè)計(jì)一種利用硫酸渣生產(chǎn)鐵精粉的新工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供利用硫酸渣生產(chǎn)鐵精粉的新工藝。

本發(fā)明的內(nèi)容包括：

利用硫酸渣生產(chǎn)鐵精粉的新工藝，包括如下步驟：

（1）將硫酸渣研磨至200-300目，然后加入N-甲基二乙醇胺繼續(xù)研磨2-3h，得到研磨料；

（2）將步驟（1）得到的研磨料與浸出藥劑混合均勻，所述浸出藥劑采用王水，在45-57℃下反應(yīng)2-5小時(shí)后過(guò)濾得到預(yù)處理濾渣；

（3）將預(yù)處理濾渣在120～250℃的溫度下進(jìn)行水熱反應(yīng)至少2小時(shí)，得到水熱物料；

（4）將步驟（3）得到的水熱物料中加入碳酸鈉溶液，并進(jìn)行攪拌，持續(xù)3-5小時(shí)，過(guò)濾，得到濾渣；

（5）將步驟（4）得到的濾渣利用用濃度為0.2％～5％的稀酸按水洗濾渣：稀酸＝1g：1.5mL～1g：6mL的質(zhì)量體積比浸泡水洗濾渣，浸泡3～30分鐘后過(guò)濾，得到高品位鐵精粉。

本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟（1）中，N-甲基二乙醇胺的加入量為硫酸渣的10-12wt%。

本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟（2）中，研磨料與浸出藥劑的體積比為100：（3-4）。

本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟（3）中，進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí)。

本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟（4）中，攪拌采用順時(shí)針攪拌，且攪拌速率為200-300轉(zhuǎn)/分鐘。

本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟（5）中，稀酸為鹽酸。

本發(fā)明的有益效果是，

上述方法由于預(yù)先分離可溶性雜質(zhì)，解決了產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題，同時(shí)全鐵含量和回收率得到了顯著提高，水熱溫度也得到降低；添加石灰水處理預(yù)處理步驟中生成的預(yù)處理濾液，是的重金屬離子以沉淀的形式過(guò)濾除去，可有效避免廢水排放對(duì)水體產(chǎn)生重金屬污染；水熱反應(yīng)過(guò)程溫度低，克服了高溫結(jié)晶結(jié)瘤現(xiàn)象，并且對(duì)鐵氧化物結(jié)構(gòu)和成分幾乎無(wú)影響；該方法適應(yīng)范圍廣，適合處理因硫鐵礦的成礦方式不同、硫品味不同以及制酸工藝的差異而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的硫酸渣，硫酸渣使用前不需磨礦；獲得鐵精粉不僅可以直接作為煉鐵的原料，而且可以直接作為其它鐵系產(chǎn)品的原料。

該方法能耗低，不需要在高溫高壓條件下進(jìn)行，且回收率高，資源得到充分利用，大大降低了生產(chǎn)成本并且對(duì)環(huán)境的污染小；獲得的鐵精粉中鐵的品位高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1

利用硫酸渣生產(chǎn)鐵精粉的新工藝，包括如下步驟：

（1）將硫酸渣研磨至200目，然后加入N-甲基二乙醇胺繼續(xù)研磨2h，N-甲基二乙醇胺的加入量為硫酸渣的10wt%,得到研磨料；

（2）將步驟（1）得到的研磨料與浸出藥劑混合均勻，研磨料與浸出藥劑的體積比為100：3,所述浸出藥劑采用王水，在45℃下反應(yīng)2小時(shí)后過(guò)濾得到預(yù)處理濾渣；

（3）將預(yù)處理濾渣在120℃的溫度下進(jìn)行水熱反應(yīng)2小時(shí)，得到水熱物料；

（4）將步驟（3）得到的水熱物料中加入碳酸鈉溶液，并進(jìn)行攪拌，攪拌采用順時(shí)針攪拌，且攪拌速率為200轉(zhuǎn)/分鐘,持續(xù)3小時(shí)，過(guò)濾，得到濾渣；

（5）將步驟（4）得到的濾渣利用用濃度為0.2％的鹽酸按水洗濾渣：稀酸＝1g：1.5mL～1g：6mL的質(zhì)量體積比浸泡水洗濾渣，浸泡3分鐘后過(guò)濾，得到高品位鐵精粉。

實(shí)施例2

利用硫酸渣生產(chǎn)鐵精粉的新工藝，包括如下步驟：

（1）將硫酸渣研磨至300目，然后加入N-甲基二乙醇胺繼續(xù)研磨3h，N-甲基二乙醇胺的加入量為硫酸渣的12wt%,得到研磨料；

（2）將步驟（1）得到的研磨料與浸出藥劑混合均勻，研磨料與浸出藥劑的體積比為100：4,所述浸出藥劑采用王水，在57℃下反應(yīng)5小時(shí)后過(guò)濾得到預(yù)處理濾渣；

（3）將預(yù)處理濾渣在250℃的溫度下進(jìn)行水熱反應(yīng)至少2小時(shí)，得到水熱物料；

（4）將步驟（3）得到的水熱物料中加入碳酸鈉溶液，并進(jìn)行攪拌，攪拌采用順時(shí)針攪拌，且攪拌速率為300轉(zhuǎn)/分鐘,持續(xù)5小時(shí)，過(guò)濾，得到濾渣；

（5）將步驟（4）得到的濾渣利用用濃度為5％的鹽酸按水洗濾渣：稀酸＝1g：1.5mL～1g：6mL的質(zhì)量體積比浸泡水洗濾渣，浸泡30分鐘后過(guò)濾，得到高品位鐵精粉。

實(shí)施例3

利用硫酸渣生產(chǎn)鐵精粉的新工藝，包括如下步驟：

（1）將硫酸渣研磨至280目，然后加入N-甲基二乙醇胺繼續(xù)研磨2.5h，N-甲基二乙醇胺的加入量為硫酸渣的11wt%,得到研磨料；

（2）將步驟（1）得到的研磨料與浸出藥劑混合均勻，研磨料與浸出藥劑的體積比為100：3,所述浸出藥劑采用王水，在50℃下反應(yīng)4小時(shí)后過(guò)濾得到預(yù)處理濾渣；

（3）將預(yù)處理濾渣在120～250℃的溫度下進(jìn)行水熱反應(yīng)3小時(shí)，得到水熱物料；

（4）將步驟（3）得到的水熱物料中加入碳酸鈉溶液，并進(jìn)行攪拌，攪拌采用順時(shí)針攪拌，且攪拌速率為260轉(zhuǎn)/分鐘,持續(xù)4小時(shí)，過(guò)濾，得到濾渣；

（5）將步驟（4）得到的濾渣利用用濃度為3.1％的鹽酸按水洗濾渣：稀酸＝1g：1.5mL～1g：6mL的質(zhì)量體積比浸泡水洗濾渣，浸泡25分鐘后過(guò)濾，得到高品位鐵精粉。

實(shí)施例1-3得到的產(chǎn)品性能如下表：

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開(kāi)的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒(méi)有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。