[发明专利]一种粒状一水硫酸亚铁的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛白粉制备中副产物的处理方法，特别是一种粒状一水硫 酸亚铁的生产方法。

背景技术

钛白粉是一种白色颜料，广泛应用于涂料、化纤、橡胶、搪瓷、陶瓷、塑 料、造纸、印刷油墨、电子陶瓷、玻璃、焊条、化妆品等工业。

硫酸亚铁是硫酸法生产钛白的副产物，生产钛白粉的副产物七水硫酸亚铁 成为硫酸法钛白工业沉重的负担。副产硫酸亚铁来源于钛白粉生产中的硫酸酸 解工序，该工序中矿与硫酸反应制得，同时副产FeSO₄。不同的生产厂家，因 原料、生产工艺和设备不同，其硫酸亚铁的杂质含量差别较大，但FeSO₄·7H₂O 的含量一般都在88％以上，其主要成分是硫酸亚铁，还含有其他杂质。硫酸 法生产钛白所产生的副产物及三废对环境影响很大。

近年来世界上以硫酸法生产钛白的大型装置陆续停产，西班牙的陶氏化学 公司就是其中之一。目前，国外已有许多企业实现了钛白副产硫酸亚铁生产氧 化铁颜料的工业化生产。我国氧化铁颜料的生产主要以废铁皮为原料，这在一 定程度上限制了氧化铁生产的发展。国内较大的钛白粉生产企业基本上采用硫 酸法生产钛白，副产硫酸亚铁量很大，每生产钛白粉约要排出浓废酸，其中含 有七水硫酸亚铁，但其回收利用率很低，因而成为制约生产钛白粉的瓶颈。目 前，从钛白粉副产物中提取硫酸亚铁的工艺方法有很多，工艺流程大同小异， 大致包括溶解、沉降、过滤、冷却、结晶、干燥等步骤，各种工艺条件日趋成 熟，最明显的不同之处在于：使用的沉降剂不同，其沉降剂在使用过程中夹带 的杂质以及沉降剂本身引入的杂质不同，对硫酸亚铁晶体的产率有明显的影 响，产品纯度及成分结构的控制，因其不同的工艺制备而造成其产品质量参差 不齐。

在国内铁矿资源越来越紧张的背景下，对硫酸亚铁的回收利用工艺逐步改 进就显得越来越重要，如何提高硫酸亚铁的利用率和纯度是目前急需解决的问 题。对硫酸亚铁的有效处理，现有三种方法：一是通过提高粉状一水硫酸亚铁 产能来进行剩余的七水硫酸亚铁的处理，但因市场容量原因，此方法根本不可 行；二是采用掺烧方式，通过现有砂酸装置制备硫酸和铁精粉，但现有砂酸装 置仅能满足配酸过程产生的带酸的一水硫酸亚铁的掺烧要求；三是外卖七水硫 酸亚铁，由于周边市场原因，仅能处理一部分且受市场影响很大，需求量较小 时，离心亚铁必须大量的进行中和处理，增加了钛白粉的生产成本。

粒状一水硫酸亚铁是国外很流行的肥料，二价铁生物效价比高，流散分散 性好，不破坏维生素，生物反应神经刺激小，更容易被各类动植物吸收利用， 可以有效地改良土壤，去除青苔和地衣，也可以用作农药防治小麦及果树的病 变，同时也可用作肥料，是植物制造叶绿素的催化剂，对植物的生长有重要作 用。故公司确定生产粒状一水硫酸亚铁，有效利用副产硫酸亚铁资源，拓展硫 酸亚铁的使用范围和销售途径，提升硫酸亚铁的附加值，减少硫酸亚铁的环保 处理压力，减少硫酸亚铁处理对钛白粉生产的影响。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种粒状一水硫 酸亚铁的制备方法。

一水硫酸亚铁为七水硫酸亚铁脱水的产物，在常规烘干脱水条件下，一水 硫酸亚铁结晶水脱除过程表明：结晶水是物质的结构单元，存在于晶格结构中， 在失去结晶水的过程中，会使物质晶格结构疏松化，发生较大的晶格变形，从 而使物质反应活性升高，熔点可能也会因为晶格的疏松化而结点间作用力降低 而下降。七水硫酸亚铁在生产一水硫酸亚铁的失水过程中，失水晶格发生变化， 因此常规条件下，七水硫酸亚铁生产一水硫酸亚铁呈疏松多孔状，一水硫酸亚 铁强度极低。故要制备较高强度的粒状亚铁产品需外加剂处理和特殊的脱水方 式才行。

为了实现上述目的，本发明提出了压片造粒方式。

采用的技术方案为：将一水硫酸亚铁和七水硫酸亚铁先压片后，再烘干制 备粒状一水硫酸亚铁。

优选地，离心亚铁与一水硫酸亚铁的质量比为7.5-15:50。

本发明的另一种技术方案为：将七水离心亚铁堆放处理，然后将其输送至 转窑烘干，接着送入鄂式破碎机进行破碎，然后将粉碎后的颗粒送入斗提机中， 接着送入锤式破碎机中粉碎，将粉碎后的产物送入筛分系统中，获得颗粒状一 水硫酸亚铁，粗颗粒返回到斗提机中。优选地，脱水时间为3-7天；

优选地，七水离心亚铁加入量为2000kg/h，等分6次加入，均布在转窑筒 内物上，距前端3-5m处；

优选地，转窑的前端温度控制450-500℃，后端温度250-300℃；