[发明专利]粉煤灰富铁玻璃体微珠复式深加工技术

说明书

技术领域

是对从粉煤灰中分选出来的初级产品“富铁玻璃体微珠”(又称铁精矿)，进行深层精细开发利用的新拓创的工程技术领域，实现了对富铁玻璃体微珠在开发观念和开发技术上的重大突破。

也是建立在一个总体发明构思中，在技术上相互关联的多种发明的用富铁玻璃体微珠生产系列精细化工产品的最新科研成果。

技术背景

在此项技术发明前，富铁玻璃体微珠只能送往炼铁厂冶铁或用作水泥生产时铁质调整原料。

……世界上从粉煤灰中分选富铁玻璃体微珠始于1975年，由于富铁玻璃体微珠品位较低(含40％～60％氧化铁)，硅铝酸盐含量高，又是粉状，不受炼铁厂欢迎(参阅《最新粉煤灰综合利用新技术与质量标准规范手册》第878页，北方工业出版社2007年1月第1版、2007年1月第1次印刷)。

发明内容

以煤炭为燃料的热电厂和供热站在生产运行中，预先已经磨细了的煤炭粉末，在煤粉炉或立式旋风炉(又称湿式排渣炉)内的高温燃烧环境中，煤炭中的以化合物态存在硅、铁等杂质，被烧熔成粒径在0.03～0.15mm的玻璃体微珠Fe₂O₃·SiO₂。因为这些微珠内含有40～60％的氧化铁成分，所以又被称之为“富铁玻璃体微珠”。

富铁玻璃体微珠有铁磁性，用磁选机以物理方式能够将它从粉煤灰中分选出来。在本项发明诞生之前，因富铁玻璃体微珠的化学性质相对稳定深加工比较困难，长此以来只能用来炼铁和作为水泥生产时的铁质调整原料。

粉煤灰“富铁玻璃体微珠深加工技术”的发明，拓创了富铁玻璃体微珠深层开发精细利用的崭新领地。采用这种深加工技术，能够以富铁玻璃体微珠为原料，生产活性二氧化硅SiO₂、氧化铁红Fe₂O₃、氧化铁黑Fe₃O₄、氧化铁黄FeOOH、柠檬酸铁C₆H₅FeO₇·21/2H₂O、柠檬酸亚铁C₁₂H₁₀Fe₃O₁₄·2H₂O、水玻璃(液体硅酸钠)Na₂SiO₃、六水或无水氯化铁FeCl₃·6H₂O、FeCl₃、四水氯化亚铁FeCl₂·4H₂O和回收副产品氯化钠NaCl，这样一来，粉煤灰“富铁玻璃体微珠”的开发产值和因此产生的利润可提高百倍以上。这项新技术能够充分地发掘出了富铁玻璃体微珠这一从粉煤灰中分选出来的初级产品巨大的资源潜能。

附图说明

1、前预备工艺的主体内容是先碱，后酸的“复式溶出工艺”。这个工艺能够有效地破坏由氧化铁和氧化硅为主体联盟的稳定物质结构，所以，富铁玻璃体微珠内的可开发物质得以从固相中以硅酸钠和氯化铁形态转入液相。

2、根据生产需要量由前预备工艺中获取的氯化铁中，再批量地还原次生产品氯化亚铁。

3、产品氧化铁黑、氧化铁黄、柠檬酸铁和柠檬酸亚铁宜采用喷雾干燥法干燥。

4、氧化铁红于100～130℃的温度范围中干燥时，产品可作颜料；于≥800℃的温度中干燥时，产品为高级研磨材料。

5、活性二氧化硅可在100～1000℃宽温干燥模式中烘干。

6、上述产品干燥后必须再经过磨细、过筛后包装。

7、产品六水或无水氯化铁、四水氯化亚铁制取时宜采用加温浓缩到溶质饱和后冷却结晶或再完全脱水的工艺模式。

8、工艺尾液用浓缩法回收副产品氯化钠。

具体实施方法

一、前预备工艺

前预备工艺的内容是首先以氢氧化钠溶液溶剥富铁玻璃体微珠表层的酸性氧化物SiO₂后，再用盐酸溶液溶剥富铁玻璃体微珠表层和深层的碱性氧化物Fe₂O₃、Fe₃O₄，剩渣继而协同下一轮新投入的原料再次回到强碱溶剥工艺中并且往复不止。经过了这样的技术处理后，二氧化硅和氧化铁从富铁玻璃体微珠的固相中转化为硅酸钠和氯化铁溶入液相。根据生产需要，再批量地从氯化铁溶液中再还原生成氯化亚铁。

1、氢氧化钠溶液溶剥