[发明专利]一种硫铁矿烧渣制备高纯氧化铁红的方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉含铁炉料分选富集并进行加工生产产品的新技术,涉及一种硫铁矿烧渣清洁分选富集加工新工艺，即“硫铁矿烧渣制备高纯氧化铁红”新工艺。

背景技术

硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸的过程中产生的一种工业废渣。我国每年有数百万吨硫铁矿烧渣排出，对环境造成了严重污染。硫铁矿烧渣对环境具有一定危害作用，但是烧渣中含铁量较高，且含有一定量其它有价金属元素，可以作为二次资源加以利用，且它的利用有利于环境持续发展。

发明内容

本发明的目的是利用硫铁矿烧渣制备高纯度的氧化铁红产品。该工艺中包括加铁粉制备硫酸亚铁溶液，合成反应生成沉淀，干燥煅烧制得氧化铁红等步骤，这既实现了制备高纯度产品的目的，又为硫铁矿烧渣制备高纯氧化铁红产品提供了新的方法。

本发明的技术方案是：一种硫铁矿烧渣制备高纯氧化铁红的方法，包括以下步骤：

（1）将原矿磨制一定的粒度，经磁选机磁选来提高铁的品位，将磁选后的物料过滤烘干；

（2）将磁选后的烧渣，用硫酸酸浸制得硫酸铁溶液；

（3）过滤浸出液，加还原铁粉反应，制得硫酸亚铁溶液；

（4）过滤硫酸亚铁溶液，加碳酸氢铵反应，制得碳酸亚铁沉淀；

（5）过滤反应后的溶液，提取滤渣，在烘干箱中干燥碳酸亚铁沉淀；

（6）煅烧干燥的碳酸亚铁沉淀，反应得氧化铁红产品。

上述硫铁矿烧渣含铁量39.22%，脉石矿物主要含有SiO₂，并含有Al₂O₃、CaO及CaSO₄。

上述硫铁矿烧渣的磨矿细度是质量分数75～80%小于0.178mm。

上述磁选机搅拌给料槽给矿浓度是15～20%，经三段磁选，磁选电流分别为10～14A、5～7A、2.5～3.5A；控制矿浆给矿时间、中冲时间、精冲时间分别为2～4s、10s和10s。

上述酸浸温度为100～110℃；硫酸过量系数为2.50～3.00；酸浸时间为60～75min。

上述加铁还原的水浴温度为75～85℃；反应时间为140～160min。

上述合成反应的水浴合成温度为45～55℃；碳酸氢铵的配料比为3～3.5，搅拌10～15min，静置45～50min。

上述干燥温度为85～95℃，干燥时间为110～130min。

上述煅烧反应的温度为650～750℃，煅烧时间为50～70min，每隔15～20min打开炉门10～15s。

本发明的有益效果：（1）经过多次磁选，一方面可以使铁的含量富集、杂质的含量减少，另一方面可以提高生产效率。

（2）硫酸酸浸的目的是在一定条件下，加入硫酸将磨矿磁选后的烧渣中Fe₂O₃转换成Fe₂(SO₄)₃，同时可以使部分杂质如CaO、Al₂O₃转变成CaSO₄、Al₂(SO₄)₃，为下一步提纯做好了准备。

（3）酸浸后的溶液中主要含有Ca²⁺、Al³⁺、Mg²⁺等杂质离子，可以利用这些离子在某些特定的pH值下，生成对应氢氧化物沉淀来除杂。由于三价铁的水解度非常高，远远大于二价铁，所以加铁粉可以使硫酸铁溶液反应成硫酸亚铁溶液，使得溶液的pH值快速上升，改变溶液的酸碱度来使得杂质沉淀。

（4）用制取的硫酸亚铁加入到碳酸氢铵溶液当中，开始时缓慢加入，等晶种形成后，快速加入，可以使晶种迅速长大，就可以得到得到较为纯净的碳酸亚铁沉淀。

（5）煅烧试验的目的是将干燥后的碳酸亚铁转变成氧化铁红产品，进行试验时需要严格控制煅烧温度（大约200℃～1000℃），同时在煅烧的过程中隔一段时间打开炉门，使其反应原料空气进入，碳酸亚铁获得足够的氧气转变成氧化铁红，并且排出反应产物二氧化碳和三氧化硫。

附图说明

图1为硫铁矿烧渣制备高纯氧化铁红的工艺流程图。

具体实施方式