專利名稱:硫酸燒渣的治理廢渣制備玻璃原料和單質(zhì)硫的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于硫酸無機(jī)工業(yè)排放的綜合治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種硫酸燒 渣的處理廢渣制備玻璃原料和單質(zhì)硫的方法。
背景技術(shù):
硫酸工業(yè)是以硫鐵礦為原料接觸法生產(chǎn)的硫酸,主要由原料、焙燒、凈化、轉(zhuǎn)化和 吸收五個工序組成。一般習(xí)慣上以凈化工藝流程,經(jīng)硫酸生產(chǎn)分成干法和濕法兩大類。濕 法凈化又有酸洗、熱濃酸洗和水洗之分。目前我國硫鐵礦制酸少數(shù)工廠是酸洗流程,多數(shù)仍 為水洗流程。硫鐵礦主要由硫和鐵組成,伴有少量的有色金屬和稀有金屬。硫鐵礦燒渣為硫鐵 礦焙燒提取硫后排出的殘渣。硫鐵礦中除了硫被利用外,鐵及其他元素仍留在燒渣中。燒 渣是用來煉鐵,提取有色金屬和制造建筑材料的原料。單位硫酸產(chǎn)品的排放量與硫鐵礦的品位及工藝條件有關(guān)。在相同的工藝條件下 硫鐵礦的品位越高則排渣量就越少,反之則高。當(dāng)硫鐵礦含硫量為25-35%時,一般生產(chǎn)每 噸約產(chǎn)生0.7-1噸的燒結(jié)渣。下面硫酸燒渣的各種成分的百分含量為四氧化三鐵含量為 43.31%,三氧化二鋁含量為8. 13%,氧化鈣含量為1. 63%,氧化鎂含量為0. 46%,氧化硅 含量為35. 73%,硫的含量為0. 16%。在《用化學(xué)法制備硫酸燒渣為氯化物的方法》等一系列的發(fā)明中,通過鹽酸凈化后 提取了四氧化三鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化硅、單質(zhì)硫元素等,形成各種金屬鹽 后所剩余的酸不溶物為二氧化硅和單質(zhì)硫。對于所剩余的酸不溶物二氧化硅和單質(zhì)硫如何 利用?這一尚待解決的課題關(guān)系到將三廢里面的各種物質(zhì)及元素吃干炸凈全部利用起來 以便最大可能的減少化工三廢的二次排放的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本明旨在針對硫酸燒渣的治理廢渣的利用和市場需求,提供一種硫酸燒渣的治理 廢渣制備玻璃原料和單質(zhì)硫的方法。本發(fā)明是針對硫酸燒渣通過鹽酸凈化提取了四氧化三 鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化硅、單質(zhì)硫元素等形成各種金屬鹽后,對所剩余的酸 不溶物二氧化硅和單質(zhì)硫所提出的提取方法。該此方法是典型的三廢治理衍生的發(fā)明,其 目的就是要把三廢里面的各種物質(zhì)及元素吃干炸凈全部利用起來,以便最大可能的減少化 工三廢的二次排放。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一種硫酸燒渣的治理廢渣制備玻璃原料和單質(zhì)硫的方 法的技術(shù)方案如下硫酸燒渣的治理廢渣制備玻璃原料和單質(zhì)硫的方法,取硫酸燒渣治理的一次排放 廢渣,硫酸燒渣治理的一次排放廢渣中主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物,將該硫酸燒 渣治理的一次排放廢渣用10-15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20-30分鐘,過濾后的濾餅用清水 洗滌三次使PH值達(dá)到6-7再濾待用;酸性濾液可循環(huán)洗滌使用以節(jié)省成本且防止污染;酸性清水洗液可勾兌鹽酸洗滌液,剩余部分通過堿性處理合理排放;上述得到的純凈濾餅與液體氫氧化鈣混合于反射爐里,該純凈濾餅中二氧化硅與 氫氧化鈣純質(zhì)量比為1 1.03-1. 43,開動電源并打開鼓風(fēng)機(jī)使?fàn)t溫達(dá)到1400-1500攝氏 度;此溫度半小時后爐內(nèi)的物質(zhì)全部達(dá)到了熔融狀態(tài),兩個小時后爐內(nèi)物質(zhì)形成了玻璃水; 此時的固體雜質(zhì)全部沉淀到爐底,單質(zhì)硫也因溫度之高而揮發(fā)掉了經(jīng)吸收又得到了高純凈 的單質(zhì)硫;爐內(nèi)熔融狀態(tài)的硅酸鈣玻璃經(jīng)保持爐溫半小時靜止后開始降溫液體達(dá)到稍有粘 稠狀,排放硅酸鈣液體出爐,通過模具形成各種需要形狀的玻璃粗原料。本發(fā)明化學(xué)反應(yīng)方程式為Si02+Ca (OH) 2 = = = = CaSi03+H20本發(fā)明的有益效果在于其一,本發(fā)明提供了一種硫酸燒渣的治理廢渣制備玻璃 原料和單質(zhì)硫的方法,該方法有效的避免了硫酸工業(yè)的二次污染,在一次排放中尋找潛力 來吃干炸凈,變廢為寶。其二,生成有價值的硅系列產(chǎn)品,創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。其三,制 取物的純度高,質(zhì)量有保證。
具體實施例方式實施例一一種硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃膠和單質(zhì)硫的方法,取500公斤硫酸燒渣治 理的一次排放廢渣,硫酸燒渣治理的一次排放廢渣中主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物 (其中二氧化硅含量為35. 73% ),用10-15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20-30分鐘,過濾后的濾 餅用清水洗滌三次使PH值達(dá)到6-7再濾待用;酸性濾液可循環(huán)洗滌使用以節(jié)省成本且防止 污染;酸性清水洗液可勾兌鹽酸洗滌液,剩余部分通過堿性處理合理排放;上述得到的純凈濾餅與液體氫氧化鈣混合于反射爐里,該純凈濾餅中二氧化硅與 氫氧化鈣純質(zhì)量比為1 1. 03,開動電源并打開鼓風(fēng)機(jī)使?fàn)t溫達(dá)到1400-1500攝氏度;此 溫度半小時后爐內(nèi)的物質(zhì)全部達(dá)到了熔融狀態(tài),兩個小時后爐內(nèi)物質(zhì)形成了玻璃水;此時 的固體雜質(zhì)全部沉淀到爐底,單質(zhì)硫也因溫度之高而揮發(fā)掉了經(jīng)吸收又得到了高純凈的單 質(zhì)硫;爐內(nèi)熔融狀態(tài)的硅酸鈣玻璃經(jīng)保持爐溫半小時靜止后開始降溫液體達(dá)到稍有粘 稠狀,排放硅酸鈣液體出爐,通過模具形成觀0. 2公斤的各種需要形狀的玻璃粗原料。實施例二一種硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃膠和單質(zhì)硫的方法,取500公斤硫酸燒渣治 理的一次排放廢渣,硫酸燒渣治理的一次排放廢渣中主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物 (其中二氧化硅含量為35. 73% ),用10-15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20-30分鐘,過濾后的濾 餅用清水洗滌三次使PH值達(dá)到6-7再濾待用;酸性濾液可循環(huán)洗滌使用以節(jié)省成本且防止 污染;酸性清水洗液可勾兌鹽酸洗滌液,剩余部分通過堿性處理合理排放;上述得到的純凈濾餅與液體氫氧化鈣混合于反射爐里,該純凈濾餅中二氧化硅與 氫氧化鈣純質(zhì)量比為1 1.23,開動電源并打開鼓風(fēng)機(jī)使?fàn)t溫達(dá)到1400-1500攝氏度;此 溫度半小時后爐內(nèi)的物質(zhì)全部達(dá)到了熔融狀態(tài),兩個小時后爐內(nèi)物質(zhì)形成了玻璃水;此時 的固體雜質(zhì)全部沉淀到爐底,單質(zhì)硫也因溫度之高而揮發(fā)掉了經(jīng)吸收又得到了高純凈的單質(zhì)硫;爐內(nèi)熔融狀態(tài)的硅酸鈣玻璃經(jīng)保持爐溫半小時靜止后開始降溫液體達(dá)到稍有粘 稠狀,排放硅酸鈣液體出爐,通過模具形成344. 6公斤的各種需要形狀的玻璃粗原料。實施例三一種硫酸燒渣的治理廢渣制備水玻璃膠和單質(zhì)硫的方法,取500公斤硫酸燒渣治 理的一次排放廢渣,硫酸燒渣治理的一次排放廢渣中主要為二氧化硅和單質(zhì)硫等酸不溶物 (其中二氧化硅含量為35. 73% ),用10-15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20-30分鐘,過濾后的濾 餅用清水洗滌三次使PH值達(dá)到6-7再濾待用;酸性濾液可循環(huán)洗滌使用以節(jié)省成本且防止 污染;酸性清水洗液可勾兌鹽酸洗滌液,剩余部分通過堿性處理合理排放;上述得到的純凈濾餅與液體氫氧化鈣混合于反射爐里,該純凈濾餅中二氧化硅與 氫氧化鈣純質(zhì)量比為1 1. 43,開動電源并打開鼓風(fēng)機(jī)使?fàn)t溫達(dá)到1400-1500攝氏度;此 溫度半小時后爐內(nèi)的物質(zhì)全部達(dá)到了熔融狀態(tài),兩個小時后爐內(nèi)物質(zhì)形成了玻璃水;此時 的固體雜質(zhì)全部沉淀到爐底,單質(zhì)硫也因溫度之高而揮發(fā)掉了經(jīng)吸收又得到了高純凈的單 質(zhì)硫;爐內(nèi)熔融狀態(tài)的硅酸鈣玻璃經(jīng)保持爐溫半小時靜止后開始降溫液體達(dá)到稍有粘 稠狀,排放硅酸鈣液體出爐,通過模具形成400. 6公斤的各種需要形狀的玻璃粗原料。
權(quán)利要求
1.硫酸燒渣的治理廢渣制備玻璃原料和單質(zhì)硫的方法,取硫酸燒渣治理的一次排放廢 渣,硫酸燒渣治理的一次排放廢渣中主要為二氧化硅和單質(zhì)硫;其特征在于將該硫酸燒 渣治理的一次排放廢渣用10-15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌20-30分鐘,過濾后的濾餅用清水 洗滌三次使PH值達(dá)到6-7再濾待用;酸性濾液可循環(huán)洗滌使用以節(jié)省成本且防止污染;酸 性清水洗液可勾兌鹽酸洗滌液,剩余部分通過堿性處理合理排放;上述得到的純凈濾餅與液體氫氧化鈣混合于反射爐里,該純凈濾餅中二氧化硅與氫氧 化鈣純質(zhì)量比為1 1. 03-1. 43,開動電源并打開鼓風(fēng)機(jī)使?fàn)t溫達(dá)到1400-1500攝氏度;此 溫度半小時后爐內(nèi)的物質(zhì)全部達(dá)到了熔融狀態(tài),兩個小時后爐內(nèi)物質(zhì)形成了玻璃水;此時 的固體雜質(zhì)全部沉淀到爐底,單質(zhì)硫也因溫度之高而揮發(fā)掉了經(jīng)吸收又得到了高純凈的單 質(zhì)硫;爐內(nèi)熔融狀態(tài)的硅酸鈣玻璃經(jīng)保持爐溫半小時靜止后開始降溫液體達(dá)到稍有粘稠狀, 排放硅酸鈣液體出爐,通過模具形成各種需要形狀的玻璃粗原料。
全文摘要
硫酸燒渣的治理廢渣制備玻璃原料和單質(zhì)硫的方法,屬于硫酸無機(jī)工業(yè)排放的綜合治理和利用。將硫酸燒渣治理的一次排放廢渣用10-15%的鹽酸溶液反復(fù)洗滌,過濾后的濾餅用清水洗滌三次使PH值達(dá)到6-7再濾待用;得到的純凈濾餅與液體氫氧化鈣混合于反射爐里,該純凈濾餅中二氧化硅與氫氧化鈣純質(zhì)量比為1∶1.03-1.43,使?fàn)t溫達(dá)到1400-1500攝氏度,使?fàn)t內(nèi)的物質(zhì)全部達(dá)到了熔融狀態(tài),爐內(nèi)物質(zhì)形成了玻璃水;此時的固體雜質(zhì)全部沉淀到爐底,單質(zhì)硫也因溫度之高而揮發(fā)經(jīng)吸收得到高純凈的單質(zhì)硫;爐內(nèi)熔融狀態(tài)的硅酸鈣玻璃降溫液體達(dá)到稍有粘稠狀,排放硅酸鈣液體出爐,通過模具形成各種需要形狀的玻璃粗原料。避免了硫酸工業(yè)的二次污染,變廢為寶。
文檔編號C01B33/24GK102092726SQ20101056905
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者何俠 申請人:何俠