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由硫鐵礦燒渣生產氧化鐵紅顏料
[點擊量:525] [作者:] [日期:2018-06-14]

 

      1、硫酸燒渣的化學組成:

  硫鐵礦燒渣主要由Fe2O3、Fe3O4、FeO和SiO2組成,此外還有S、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg和貴金屬Au、Ag等。不同礦區硫鐵礦所產燒渣成分也不盡相同。

  2、由硫鐵礦燒渣生產氧化鐵紅的兩種工藝方法
  方法一:碳酸鹽沉淀焙燒法
  (1)工藝概要:
  首先將硫鐵礦燒渣細磨并用水洗滌以去除其中的水溶性雜質,然后與濃硫酸混合進行酸浸反應,使其中的鐵轉化為硫酸鐵,再經還原使硫酸鐵轉化為硫酸亞鐵。將硫酸亞鐵溶液凈化,經過濾制得硫酸亞鐵溶液。
  在硫酸燒渣中Cu、Zn、Au、Ag品位較高,具有回收價值的情況下,在硫酸亞鐵溶液制備過程對所述元素進行回收制得海綿銅、硫酸鋅、金粉和銀粉。
  然后以碳化氨水(由系統內通過對含氨廢水的處理制得)為沉淀劑與硫酸亞鐵溶液中的鐵反應生成氫氧化亞鐵和碳酸亞鐵沉淀,經過濾、洗滌、脫水制得氫氧化亞鐵和碳酸亞鐵的混合物。控制工藝條件將所得混合物焙燒、粉碎、包裝制得不同型號氧化鐵紅產品。
  過濾工序所產生的母液含有硫酸銨,送含氨廢水綜合利用工序,經處理收得氨水和副產硫酸鹽。

  氧化鐵紅焙燒工序所產生的窯氣主要成份為水和二氧化碳,將窯氣冷卻、凈化后送碳化氨水制備系統,以含氨廢水綜合利用所得氨水為吸收劑對尾氣中的二氧化碳進行吸收,制得碳化氨水循環用于鐵鹽沉淀。

  (2)、本工藝的先進性:
  ①和現行的濕法工藝(硫酸法、硝酸法、混酸法)相比,能源消耗較少,生產成本明顯下降;
  ②實現了對酸性工藝廢水的全封閉循環利用,不僅降低了生產成本,而且消除了對環境的影響;
  ③產品純度高,色光鮮亮,附加值高;
  ④實現了對硫酸燒渣中鐵及其它金屬元素和貴金屬元素的資源化綜合利用。生產過程基本無“三廢”排放。
  (3)、主要生產設備:
  硫鐵礦燒渣預處理系統,酸浸反應器,中和反應器,還原與凈化反應器,壓濾機,硫酸亞鐵溶液儲槽,沉淀反應器,沉淀劑儲槽,沉淀劑計量槽,分離與漂洗系統,鐵紅焙燒系統,粉碎與包裝系統,氨回收系統,窯氣冷卻與凈化系統,碳化氨水制備系統,各種泵類槽類等。
  方法二:氨中和法
  (1)、工藝概要:
  首先將硫鐵礦燒渣細磨并用水洗滌以去除其中的水溶性雜質,然后與硫酸混合進行酸浸反應,使其中的鐵轉化為硫酸鐵,再經還原使硫酸鐵轉化為硫酸亞鐵。將硫酸亞鐵溶液凈化,經過濾制得硫酸亞鐵溶液。
  晶種的制備:將硫酸亞鐵溶液稀釋,并投入到晶種制備反應器中,控制反應溫度,加氨水調pH值,然后通風氧化制得高濃度晶種。所用晶種制備反應器具有特殊結構和性能,符合氨中和法晶種制備反應規律與特征。
  晶種轉化:將所得晶種送入氧化合成反應器中,控制工藝條件,進行晶種轉化反應,使氧化鐵紅初始晶種轉化為二次晶種。
  氧化合成:將轉化完成后的晶種加熱并調整pH值,然后控制工藝條件進行氧化反應,反應過程以特定方式和流速加硫酸亞鐵溶液和氨水,經氧化、過濾、洗滌、干燥、包裝制得不同型號的氧化鐵紅產品。

  在晶種制備和氧化合成工序配套安裝有含氨尾氣處理裝置,通過處理收得氨水返回系統循環使用,處理后尾氣達標排放。生產系統配套安裝有氧化鐵紅母液綜合利用裝置,通過對母液的綜合利用回收氨水循環用于鐵紅的制備。所得硫酸鹽(建材石膏或飼料級硫酸鎂)作為副產品出售。

  (2)、本工藝的先進性:
  本工藝是濕法氧化鐵紅換代技術,較之于以酸法、混酸法為基礎的鐵皮綜合法有著明顯的環保優勢和成本優勢。其突出特征是解決了氧化鐵紅生產過程酸性廢水的綜合利用問題。通過對氨的循環利用,大幅度降低了生產成本。同時,由于徹底克服了氨法工藝所存在的產品質量不穩定、廢水處理(回收硫酸銨)成本高、生產過程有含氨氣體彌散,對環境有影響等不足,因此和國內其他生產工藝相比具有明顯的成本、品質和環保優勢。
  (3)、主要生產設備:

  硫鐵礦燒渣預處理系統,酸浸反應器,還原與凈化反應器,壓濾機,硫酸亞鐵溶液儲槽,專用型晶種制備反應器,節能環保型氧化合成反應器,氨水儲槽,計量槽,分離與漂洗系統,鐵紅干燥與包裝系統,氨回收系統,各種泵類槽類等。

更多>>專家介紹

肖景波,高級工程師,中國化工學會無機酸堿鹽專業委員會第三、四屆硼化物專家組副組長,中國綠色建材產業發展聯盟工業固廢專業委員會學術委員會委員,《硼化合物生產與應用》第一副主編,中國硼工業新人貢獻獎獲得者,全國無機鹽先進科技工作者。曾參與了《無機鹽工藝學》等學術專著的編寫,發表學術論文40余篇。多年來主要從事非金屬礦綜合利用、濕法冶金、工業廢棄物綜合利用、硼、鎂化合物制備工藝研究。擁有40余項科技成果,具有扎實的理論基礎和豐富的工業實踐經驗。

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