一种由低品位硫酸渣提取精铁粉的方法技术

本发明专利技术涉及一种由硫酸渣提取精铁粉的方法。一种由低品位硫酸渣提取精铁粉的方法，其特征在于它包括如下步骤：１）熔融：按硫酸渣∶熔融剂＝１００ｇ∶（３０～１００）ｍＬ，选取硫酸渣和熔融剂；将硫酸渣和熔融剂混匀后送至马弗炉中熔融，熔融温度控制在１００～５００℃，熔融时间为０．５～３ｈ，得到熔融硫酸渣；２）水洗：往步骤１）得到的熔融硫酸渣中加入硫酸渣重量０．５～５倍的水，搅拌１０～６０ｍｉｎ后，过滤，得到滤渣，并保存滤液；３）浸出：按滤渣∶浸出药剂＝１００ｇ∶（２００～１０００）ｍＬ，选取滤渣和浸出药剂；将滤渣和浸出药剂在１０～１００℃反应３０～１２０ｍｉｎ后，过滤，得到滤渣，滤渣烘干得到精铁粉。该方法获得的铁精粉可直接满足炼铁要求，且工艺流程简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由硫酸渣提取精铁粉的方法。
技术介绍
硫酸渣是利用硫铁矿生产硫酸的过程中排出的铁元素含量比较高的固体废弃物质。每生产1吨硫酸就会产生0. 8 1. 0吨渣。我国硫酸工业每年约排出1000多万吨渣，除少量供水泥厂作添加剂外，大部分堆存，目前国内历年堆存的硫酸渣累计多达数亿吨，已构成很严重的公害，不仅给环境带来严重污染，同时也造成资源的巨大浪费。 一般硫酸渣含铁量高低受生产原料硫铁矿的含量直接影响，国外硫酸生产一般采用高品位硫铁矿石(含硫40 50% )，因此获得硫酸渣含铁品位大于60% 。可直接用作炼铁原料。而国内普遍采用低品位矿石，因此，硫酸渣中含铁量普遍较低，一般为30 50%，无法直接用于炼铁，因此，国内硫酸渣炼铁前须提高铁品位，降低有害成分含量的处理。 传统硫酸渣分选提取铁精粉的方法包括物理方法和化学方法两种，物理方法主要有磁选、重选、磁选-重选联合等。化学方法是借助稀酸的作用，脱除硫酸渣中的有害硫元素和部分氧化物。 但由于硫酸渣是硫铁矿在900 °C左右焙烧后的产物，与天然矿物相比，其物化性质有了很大改变。而且由于硫铁矿的成矿方式不同、硫品位不同、制酸工艺的差异，使得硫酸渣的理化性能、物态分布等存在着较大的差别。经观察烧渣中赤铁矿和磁铁矿与脉石之间多以连生体形式存在，赤铁矿和磁铁矿呈浸染状，蜂窝状，常被细小的脉石填充，或赤铁矿和磁铁矿呈皮壳状包裹着脉石。烧渣这种复杂的结构用一般的选矿方法很难处理。更棘手的是，烧渣中硫的含量一般很高，大大超过炼铁的原料水平。 因此，无论采用物理或化学的方法所获得的铁精粉难以满足炼铁对原料的需要(含铁大于60% ;含硫小于0. 2% )。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法获得的铁精粉可直接满足炼铁要求，且工艺流程简单。 为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案是，其特征在于它包括如下步骤 1)熔融按硫酸渣熔融剂=100g : (30 lOO)mL，选取硫酸渣和熔融剂；将硫酸渣和熔融剂混匀后送至马弗炉中熔融，熔融温度控制在100 50(TC，熔融时间为0. 5 3h，得到熔融硫酸渣； 2)水洗往步骤1)得到的熔融硫酸渣中加入硫酸渣重量0. 5 5倍的水，搅拌10 60min后，过滤，得到滤渣，并保存滤液； 3)浸出按滤渣浸出药剂=100g : (200 lOOO)mL，选取滤渣和浸出药剂；将滤渣和浸出药剂在10 IO(TC反应30 120min后，过滤，得到滤渣，并保存滤液；滤渣烘干得到精铁粉。 步骤1)中的硫酸渣是硫铁矿生产硫酸的过程中排出的固体废弃物质，所述硫酸渣中含铁的质量为30 50% (即低品位硫酸渣)。所述的硫酸渣不需磨矿，可直接使用。 所述熔融剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、过氧化钠溶液等中的任意一种或任意二种以上(含任意二种)的混合，任意二种以上(含任意二种)混合时为任意配比；所述熔融剂的质量分数为10 60%。 所述水可以是自来水、井水、河水、江水等。 所述浸出药剂为有机酸或无机酸，主要包括盐酸溶液、硫酸溶液、磷酸溶液、硝酸溶液、醋酸溶液等中的任意一种或任意二种以上(含任意二种)的混合，任意二种以上(含任意二种)混合时为任意配比；浸出药剂的质量分数为2 7%。 步骤2)水洗后的滤液中加入生石灰或石灰水，充分反应，得到活化后的滤液(可重复使用)；生石灰或石灰水的加入量为硫酸渣重量的20 50%。 所述精铁粉中铁的质量大于62%。 本专利技术的有益效果是利用本专利技术方法可有效回收低品位硫酸渣中的铁矿物，获得铁精粉产率80 %以上、品位62%以上(含铁大于62% )，有害元素硫含量0. 1 %以下，可直接满足炼铁要求，且环保、工艺流程简单，具有明显的经济效益和社会效益。如含铁38. 04%的硫酸渣，经本专利技术方法处理后，可获得含铁65. 01 % ，含硫低于0. 1 % ，回收率85. 58%的铁精粉，可以直接作为炼铁原料。附图说明 图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。 实施例1 : 如图1所示，，它包括如下步骤 1)熔融原料来自于湖南泸溪地区，该硫酸渣(即图1中的原渣)呈棕红色，以赤铁矿为主；取铁品位38. 04%的硫酸渣100g，不需磨矿，加入80mL、30wt%的氢氧化钾溶液(即图1中的碱液)充分混匀，将混匀后的物料在马弗炉中充分熔融，熔融温度为30(TC，熔融时间为60min，得到熔融硫酸渣； 2)水洗往步骤1)得到的熔融硫酸渣中加入100g自来水，搅拌30min过滤，得到滤渣，并保存滤液； 3)滤液的活化步骤2)水洗后的滤液中加入28g生石灰，充分反应，得到活化后的滤液; 4)浸出将经水洗后的滤渣用硫酸溶液在2(TC下浸泡30min后，过滤，得到滤渣，并保存滤液;滤渣烘干得到铁品位为65.01%、硫含量低于0. 1%、回收率85. 58%铁精粉，其中硫酸溶液的质量分数为5% (表示100g硫酸溶液中含硫酸5g)、体积为300mL。 硫酸渣原料主要化学成分见表1，处理后的铁精粉的主要化学成分见表2。 表1原料主要化学成分项目FeSSi02A1203MgOCaOZnO含量％38. 047. 9916. 141. 399. 606. 181. 12 表2处理后铁精粉的主要化学成分项目FeSSi02A1203MgOCaOZnO含量％65. 010. 0972. 890. 211. 741. 250. 74 实施例2: —种由低品位硫酸渣提取精铁粉的方法，它包括如下步骤 1)熔融原料来自于湖南花垣地区，该硫酸渣呈黑色，以磁铁矿为主；取铁品位37. 76%的硫酸渣100g，不需磨矿，加入60mL、40wt^的氢氧化钠溶液(表示lOOg氢氧化钠溶液中含氢氧化钠40g)充分混匀后，将混匀后物料放入马弗炉中充分熔融，熔融温度为20(TC，熔融时间为120min，得到熔融硫酸渣； 2)水洗往步骤1)得到的熔融硫酸渣中加入200g江水，搅拌20min过滤，得到滤渣，并保存滤液； 3)滤液的活化步骤2)水洗后的滤液中加入40g石灰水，充分反应，得到活化后的滤液; 4)浸出将经水洗后的滤渣用硝酸溶液在4(TC下浸泡45min后，过滤，得到滤渣，并保存滤液;滤渣烘干得到铁品位为62. 88%、硫含量低于0. 1%、回收率84.21%的铁精粉，其中硝酸溶液的质量分数为3% (表示lOOg硝酸溶液中含硝酸3g)、体积为500mL。 硫酸渣原料主要化学成分见表3，处理后的铁精粉的主要化学成分见表4。 表3硫酸渣原料主要化学成分项目FeSSi02A1AMgOCaOZnO含量％37. 767. 5418. 091. 218. 945. 922. 54 表4处理后铁精粉的主要化学成分项目FeSSi02A1203MgOCaOZnO含量％62. 880. 0893. 080. 341. 861. 121. 05 实施例3 : —种由低品位硫酸渣提取精铁粉的方法，它包括如下步骤5 1)熔融原料来自于实施例1和实施例2中等量硫酸渣的混合物，混合后呈棕黑 色，以赤铁矿和磁铁矿为主；取铁品位38. 04%和37. 76%硫酸渣各50g，混匀后，加入65m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由低品位硫酸渣提取精铁粉的方法，其特征在于它包括如下步骤：１）熔融：按硫酸渣∶熔融剂＝１００ｇ∶（３０～１００）ｍＬ，选取硫酸渣和熔融剂；将硫酸渣和熔融剂混匀后送至马弗炉中熔融，熔融温度控制在１００～５００℃，熔融时间为０．５～３ｈ，得到熔融硫酸渣；２）水洗：往步骤１）得到的熔融硫酸渣中加入硫酸渣重量０．５～５倍的水，搅拌１０～６０ｍｉｎ后，过滤，得到滤渣，并保存滤液；３）浸出：按滤渣∶浸出药剂＝１００ｇ∶（２００～１０００）ｍＬ，选取滤渣和浸出药剂；将滤渣和浸出药剂在１０～１００℃反应３０～１２０ｍｉｎ后，过滤，得到滤渣，滤渣烘干得到精铁粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田熙科，杨超，何宾宾，孙艳，皮振邦，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]