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由硫铁矿烧渣生产氧化铁红颜料
[点击量:1425] [作者:] [日期:2018-06-14]

 

      1、硫酸烧渣的化学组成:

  硫铁矿烧渣主要由Fe2O3、Fe3O4、FeO和SiO2组成,此外还有S、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg和贵金属Au、Ag等。不同矿区硫铁矿所产烧渣成分也不尽相同。

  2、由硫铁矿烧渣生产氧化铁红的两种工艺方法
  方法一:碳酸盐沉淀焙烧法
  (1)工艺概要:
  首先将硫铁矿烧渣细磨并用水洗涤以去除其中的水溶性杂质,然后与浓硫酸混合进行酸浸反应,使其中的铁转化为硫酸铁,再经还原使硫酸铁转化为硫酸亚铁。将硫酸亚铁溶液净化,经过滤制得硫酸亚铁溶液。
  在硫酸烧渣中Cu、Zn、Au、Ag品位较高,具有回收价值的情况下,在硫酸亚铁溶液制备过程对所述元素进行回收制得海绵铜、硫酸锌、金粉和银粉。
  然后以碳化氨水(由系统内通过对含氨废水的处理制得)为沉淀剂与硫酸亚铁溶液中的铁反应生成氢氧化亚铁和碳酸亚铁沉淀,经过滤、洗涤、脱水制得氢氧化亚铁和碳酸亚铁的混合物。控制工艺条件将所得混合物焙烧、粉碎、包装制得不同型号氧化铁红产品。
  过滤工序所产生的母液含有硫酸铵,送含氨废水综合利用工序,经处理收得氨水和副产硫酸盐。

  氧化铁红焙烧工序所产生的窑气主要成份为水和二氧化碳,将窑气冷却、净化后送碳化氨水制备系统,以含氨废水综合利用所得氨水为吸收剂对尾气中的二氧化碳进行吸收,制得碳化氨水循环用于铁盐沉淀。

  (2)、本工艺的先进性:
  ①和现行的湿法工艺(硫酸法、硝酸法、混酸法)相比,能源消耗较少,生产成本明显下降;
  ②实现了对酸性工艺废水的全封闭循环利用,不仅降低了生产成本,而且消除了对环境的影响;
  ③产品纯度高,色光鲜亮,附加值高;
  ④实现了对硫酸烧渣中铁及其它金属元素和贵金属元素的资源化综合利用。生产过程基本无“三废”排放。
  (3)、主要生产设备:
  硫铁矿烧渣预处理系统,酸浸反应器,中和反应器,还原与净化反应器,压滤机,硫酸亚铁溶液储槽,沉淀反应器,沉淀剂储槽,沉淀剂计量槽,分离与漂洗系统,铁红焙烧系统,粉碎与包装系统,氨回收系统,窑气冷却与净化系统,碳化氨水制备系统,各种泵类槽类等。
  方法二:氨中和法
  (1)、工艺概要:
  首先将硫铁矿烧渣细磨并用水洗涤以去除其中的水溶性杂质,然后与硫酸混合进行酸浸反应,使其中的铁转化为硫酸铁,再经还原使硫酸铁转化为硫酸亚铁。将硫酸亚铁溶液净化,经过滤制得硫酸亚铁溶液。
  晶种的制备:将硫酸亚铁溶液稀释,并投入到晶种制备反应器中,控制反应温度,加氨水调pH值,然后通风氧化制得高浓度晶种。所用晶种制备反应器具有特殊结构和性能,符合氨中和法晶种制备反应规律与特征。
  晶种转化:将所得晶种送入氧化合成反应器中,控制工艺条件,进行晶种转化反应,使氧化铁红初始晶种转化为二次晶种。
  氧化合成:将转化完成后的晶种加热并调整pH值,然后控制工艺条件进行氧化反应,反应过程以特定方式和流速加硫酸亚铁溶液和氨水,经氧化、过滤、洗涤、干燥、包装制得不同型号的氧化铁红产品。

  在晶种制备和氧化合成工序配套安装有含氨尾气处理装置,通过处理收得氨水返回系统循环使用,处理后尾气达标排放。生产系统配套安装有氧化铁红母液综合利用装置,通过对母液的综合利用回收氨水循环用于铁红的制备。所得硫酸盐(建材石膏或饲料级硫酸镁)作为副产品出售。

  (2)、本工艺的先进性:
  本工艺是湿法氧化铁红换代技术,较之于以酸法、混酸法为基础的铁皮综合法有着明显的环保优势和成本优势。其突出特征是解决了氧化铁红生产过程酸性废水的综合利用问题。通过对氨的循环利用,大幅度降低了生产成本。同时,由于彻底克服了氨法工艺所存在的产品质量不稳定、废水处理(回收硫酸铵)成本高、生产过程有含氨气体弥散,对环境有影响等不足,因此和国内其他生产工艺相比具有明显的成本、品质和环保优势。
  (3)、主要生产设备:

  硫铁矿烧渣预处理系统,酸浸反应器,还原与净化反应器,压滤机,硫酸亚铁溶液储槽,专用型晶种制备反应器,节能环保型氧化合成反应器,氨水储槽,计量槽,分离与漂洗系统,铁红干燥与包装系统,氨回收系统,各种泵类槽类等。

更多>>专家介绍

肖景波,著名硼、镁化合物专家,高级工程师,曾任中国化工学会无机酸碱盐专业委员会第三、四届硼化物专家组副组长,中国硼工业五十年新人贡献奖,全国无机盐协会先进科技工作者,《硼化合物生产与应用》第一副主编。现任中国绿色建材产业发展联盟工业固废专业委员会学术委员会委员,中国固废资源化智库成员,中散协固废综合利用专委会委员。曾参与了《无机盐工艺学》等学术专著的编写,发表学术论文40余篇。多年来主要从事无机盐生产技术、湿法冶金技术、工业废弃物综合利用技术、非金属矿综合利用技术的研究,拥有多项科研成果,具有扎实的理论基础和丰富的工业实践经验,在工业废弃物资源综合利用领域具有较强影响力。