[发明专利]钛白副产物硫酸亚铁资源化利用方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种钛白副产物硫酸亚铁资源化利用方法。

背景技术

目前，由于我国主要采用硫酸法生产钛白粉，并且每生产一吨钛白粉将产生3.5吨左右的副产物硫酸亚铁，在钛白副产物硫酸亚铁中，其主要成分七水硫酸亚铁的质量百分含量在90％左右。随着钛白粉产业的发展，钛白副产物硫酸亚铁的产量也逐年递增，经统计，只是攀枝花地区去年就产出大约50～100万吨钛白副产物硫酸亚铁。如此大量的钛白副产物硫酸亚铁如果还是采用原始的堆积方式处理，将会占用大量的土地，并且钛白废弃物中含有少量稀硫酸对水体和土壤都会产生严重的污染，从而导致钛白副产物硫酸亚铁已经成为一种非常危险的化工废弃物。

现今，消耗钛白废弃物的方法主要有以下几种：1、经处理用作饲料添加剂；2、经处理用作工业净水剂；3、制作铁黑、铁红或纳米铁粉等高端产品。以上方法工艺复杂，处理费用高，而且其消耗量相对于钛白废弃物的产出量而言微乎其微。如利用钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁红的方法：首先净化处理钛白副产物硫酸亚铁，即采用中温(50～70℃)铁皮还原控制水解6～10小时，絮凝、沉降分离，精制得到七水硫酸亚铁溶液，回收率95～98％；然后采用低浓度七水硫酸亚铁溶液与氨中和、氧化等步骤制得氧化铁红。该方法处理费用高，不能充分利用钛白副产物硫酸亚铁，不宜大面积推广使用。

由上可知，钛白粉生产过程中产生的钛白副产物硫酸亚铁不仅没有得到有效利用，浪费硫、铁资源，对环境造成严重污染，而且生产每吨钛白粉还要花费高昂的处理费用，长此下去硫酸法钛白产业将很难健康发展。如今，如何低成本大量的处理钛白副产物硫酸亚铁已成为硫酸法钛白粉产业的一个技术难题。

因此，现急需一种处理费用低、能大量处理钛白副产物硫酸亚铁的资源化利用方法。

发明内容

本发明所要解决的是现有技术中不能低成本充分利用钛白副产物硫酸亚铁的技术问题。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是提供一种钛白副产物硫酸亚铁资源化利用方法，该方法包括以下步骤：

a、净化处理钛白副产物硫酸亚铁；b、向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵溶液；c、向硫酸铵溶液中加入氢氧化钙充分反应得到二水硫酸钙沉淀和氨气，回收氨气作为步骤b的原料使用，二水硫酸钙沉淀经烘干处理得到产品石膏。

其中，上述方法还包括步骤d：将步骤b所得氢氧化亚铁沉淀经洗涤、压滤、焙烧制得产品铁精矿。

所述铁精矿是指含铁量较高的可以直接用于生铁冶炼的铁矿粉。

其中，上述方法中步骤b中所述氨气的通入量为：氨气物质的量∶硫酸亚铁物质的量＝2～3。

进一步的，步骤b中所述氨气的通入量为：氨气物质的量∶硫酸亚铁物质的量＝2.1～2.2。

其中，上述方法中步骤c中所述氢氧化钙是由生石灰加水反应制得。

其中，上述方法中步骤c中所述氢氧化钙的加入量为：氢氧化钙物质的量∶硫酸铵物质的量＝1～1.1。

进一步的，步骤c中所述氢氧化钙的加入量为：氢氧化钙物质的量∶硫酸铵物质的量＝1.05。

本发明方法具体可以按照以下方式实施：

a、净化处理钛白副产物硫酸亚铁。

b、向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵溶液；其中，所述氨气的通入量为：氨气物质的量∶硫酸亚铁物质的量＝2～3，通入量优选为：氨气物质的量∶硫酸亚铁物质的量＝2.1～2.2。

c、向硫酸铵溶液中加入氢氧化钙充分反应得到二水硫酸钙沉淀和氨气，回收氨气作为步骤b的原料使用，二水硫酸钙沉淀经烘干处理得到产品石膏；其中，所述氢氧化钙是由生石灰加水反应制得；氢氧化钙的加入量为：氢氧化钙物质的量∶硫酸铵物质的量＝1～1.1，优选加入量为：氢氧化钙物质的量∶硫酸铵物质的量＝1.05。

d、将步骤b所得氢氧化亚铁沉淀经洗涤、压滤、焙烧制得产品铁精矿。

本发明方法的有益效果为：本发明方法充分利用钛白副产物硫酸亚铁中的硫和铁资源，生产工业级石膏和铁精矿，解决钛白副产物对环境污染的问题；该方法循环使用氨气，理论上不消耗，在实际生产中只需补入损失量即可，成本低廉；该方法能大量处理钛白副产物硫酸亚铁，不产生二次污染，废水直接排放，解决硫酸法钛白粉产业中不能低成本大量的处理钛白副产物硫酸亚铁的技术难题，经济效益和社会效益十分显著，具有很好的推广前景。

具体实施方式