[发明专利]氧化酸浸铁矿石制造硫酸铁的方法

说明书

本发明属于一种氧化酸浸铁矿石制造硫酸铁的方法，硫酸铁是水净化和湿法冶金的重要药剂。

目前，硫酸铁的工业制造方法主要是直接氧化或催化氧化硫酸水溶液中的硫酸亚铁，有的是用细菌加臭氧或充氧气氧化，例如加拿大专利CA-1018774公开了一种用于制造硫酸铁的连续细菌氧化工艺和设备，可将硫酸亚铁在细菌作用下与硫酸和氧气反应转变为硫酸铁;另外，还有用硫酸水溶液浸出铁矿石或其与金属铁的混合物，所用氧化剂有H₂O₂、KClO₃、KMnO₄、O₂等，例如日本专利J61-286228、286229是用硫酸与铁的氧化物反应，将得到浸出液中的Fe²⁺用O₂或空气直接氧化、H₂O₂、MnO₂、NaClO₃氧化剂氧化或以硝基氧化物催化氧化成Fe³⁺。上述已有技术由于是将硫酸与亚铁反应，需要的设备要求耐腐蚀性好，因此设备投资、维修费用较高，同时氧化剂、催化剂消耗很多，因此限制了硫酸铁的生产、应用。

另外，在高铁铜矿石湿法冶金过程中，由于铁铜盐未能分别回收而酸耗大，电积铜指标变坏，生产成本提高;采用选矿方法处理铁、铜氧化硫化矿时，药耗大、铜收率低;采用硫酸化焙烧硫化铜铁矿酸浸提取铜时，都采用650-700℃高温焙烧，生成难溶铁氧化物。

本发明的目的是得到一种可减少氧化剂用量、并能迅速浸出硫酸铁设备投资少的硫酸铁制造方法。

本发明的另一个目的是可扩大硫酸铁的原料来源并可同时回收铜。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：根据原料来源可将其分为氧化铁矿和硫化铁矿两大类。

对于氧化铁矿采用焖矿熟化预处理，硫化铁矿则采用硫酸化焙烧预处理。

浸出工艺为低温低酸提取铜，高温高酸提取铁，即：采用含1-2wt%Fe（SO₄）₃和氧化铁硫菌种的0.5-7.0wt%H₂SO₄稀硫酸水溶液于常温下堆浸、槽浸提取硫酸铜;采用含3-4wt%Fe₂（SO₄）₃，30-35wt%H₂SO₄的高酸水溶液于85-90℃下空气搅拌槽浸提取硫酸铁。

对于氧化铁矿，首先对粉碎的矿石进行焖矿熟化预处理，即将矿石用水湿润后，加入浓硫酸混匀并堆放一段时间，完成氧化铁转化成硫酸铁，并利用反应热加快化学反应过程，如不含铜，则采用含3-4wt%Fe₂（SO₄）₃的30-35wt%H₂SO₄水溶液于85-90℃下空气搅拌槽浸提取铁。

含于含有铜的氧化铁矿，则经焖矿熟化预处理之后，首先采用含菌种和Fe₂（SO₄）₃的稀硫酸溶液于常温下浸出5-8天，提取铜;浸铜后渣采用含3-4wt%Fe₂（SO₄）₃的30-35wt%H₂SO₄水溶液于85-90℃下浸出铁。

对于硫化铁矿，先对粉碎的矿石进行低温硫酸化焙烧预处理，即在矿石中配入含1-5wt%H₂SO₄和Fe₂（SO₄）₃的浸出废液混合造球。然后入焙烧炉于500-550℃下焙烧，出炉温度150-300℃，加上述浸出废液冷淬至85-90℃，再将焙烧矿采用含1-2wt%Fe₂（SO₄）₃的0.5-7wt%H₂SO₄水溶液于85-90℃空气搅拌槽浸提取铁。

对于含铜的硫化铁矿，在经低温硫酸化焙烧之后，当含铜量较高时，直接加入含1-2wt%Fe₂（SO₄）₃的0.5-7wt%H₂SO₄水溶液于85-90℃空气搅拌浸出铁铜混合液，加入废铁沉铜得铜粉产品，再加氧化剂将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，即可得到硫酸铁产品。