以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺，涉及钛白副产固体废料硫酸亚铁的资源化利用的工艺技术，采用钛白副产七水硫酸亚铁与硫铁矿为原料，通过将七水硫酸亚铁转变成一水硫酸亚铁、富氧焙烧、预热炉前空气、控制入炉硫铁矿的硫含量与水分含量等技术手段，尽量提高七水硫酸亚铁的掺入量、并通过烧渣分级分离、富氧煅烧等工艺技术实现硫酸、铁精粉、氧化铁红颜料的一体化联产，有效提高了七水硫酸亚铁的经济价值，对钛白副产固体废料七水硫酸亚铁的高效综合利用具有重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
该专利技术涉及一种钛白副产七水硫酸亚铁的回收处理工艺，特指系一种以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺；属于固体废料综合利用的化工
技术介绍
国内钛白粉年产量超过了 100万吨以上，硫酸法生产钛白粉副产七水硫酸亚铁超过200万吨。钛白副产七水硫酸亚铁中含有少量的硫酸铝、硫酸氧钛等杂质，纯度一般在 95%以上。生产钛白粉厂家的副产七水硫酸亚铁价格低廉，一般出厂价在几十元左右，有的甚至积压堆放，无法利用，成为一种不能利用的固体废料。七水硫酸亚铁对环境存在影响， 不能随意堆放，长期堆放会带来环境污染问题。以七水硫酸亚铁为原料，采用七水硫酸亚铁制备净水剂之类的产品，市场的容量不是很大，一般钛白生产厂家的硫酸亚铁量在万吨级规模以上，全部采用七水硫酸亚铁来制备净水剂不太现实，一般的钛白粉生产厂家很少考虑这一技术方案。采用七水硫酸亚铁为原料制备氧化铁系列颜料产品分为两种一种是采用七水硫酸亚铁直接在高温回转窑中煅烧分解，通过再次水溶、过滤、干燥等工艺形成氧化铁红产品，同时排放出大量的酸性废气；一种是采用液相法、通过加碱沉淀、过滤、干燥、煅烧等工序制备氧化铁红。采用经典的制备工艺技术制备氧化铁颜料系列产品，建厂需要的投资大、 生产成本高，盈利不是十分理想。技术上存在以下缺陷，一般的钛白粉生产厂家不会考虑这一技术方案。1、七水硫酸亚铁为原料干法煅烧生产氧化铁红，排放的煅烧废气中含大量的二氧化硫与三氧化硫，需要环保治理；煅烧的产品中硫酸亚铁分解不完全，需要再次水溶、过滤、 干燥处理，增加了生产成本；煅烧过程硫酸亚铁分解速度慢、形成的氧化铁红品质低。2、以七水硫酸亚铁为原料，湿法生产氧化铁颜料系列产品，生产过程中采用烧碱中和，需要大量的碱，成本明显升高；采用廉价的氨水中和，形成的硫酸铵采用石灰中和，稀氨水在回收循环使用，同时形成了的硫酸钙废料，工艺流程也复杂化，生产过程能耗高。简单、高效利用好钛白副产七水硫酸亚铁，将七水硫酸亚铁有效地资源化处理、实现七水硫酸亚铁最大利用价值，成为一个十分重要的课题。以硫铁矿为原料制备硫酸的过程中，焙烧排放烧渣中的铁含量一般可以达到61 % 以上，作为铁矿石铁精粉销售，成为以硫铁矿为原料制备硫酸的重要副产品，铁精粉的产值接近主产品硫酸产值。随着硫铁矿价格与铁精粉价格的上涨，将硫酸亚铁与硫铁矿混合使用，替代部分的硫铁矿资源，直接制备硫酸、生产铁精粉显得比较简单、可靠。在能替代少量的硫铁矿同时，还具有以下优点(1)、硫酸亚铁分解变成二氧化硫不需要消耗入炉空气中的氧气，同时分解出来的三氧化硫与硫铁矿反应形成二氧化硫，也减少了入炉空气中的氧气消耗量，使得在焙烧过程中需要的空气用量减少，焙烧后形成的炉气中二氧化硫的浓度明显提高。O)、进入转化系统二氧化硫气浓的提高会减少二氧化硫干燥过程释放的热量，一吸过程放热量相应的提高，对回收一吸过程的低温余热生产低压蒸汽具有积极的作用。 掺混硫酸亚铁有以下两个经典的工艺1、七水硫酸亚铁直接和硫铁矿混合焙烧；将沸腾炉水箱移除后，需要移出的热量用于分解七水硫酸亚铁，最多可加入的七水硫酸亚铁量为0. 2836千克/kg硫铁矿制酸(千克硫铁矿制酸是指采用硫含量在40%以上的硫铁矿生产1千克硫酸)。折合成当量硫酸为0. 102kg/kg硫铁矿制酸，占整个生产过程硫酸总量比重的9. 25%。即采用七水硫酸亚硫酸亚铁掺混硫铁矿焙烧，可以替代9. 25% 当量的硫铁矿。2、采用一水硫酸亚铁混合硫铁矿焙烧。将七水硫酸亚铁直接和硫铁矿混合使用，由于七水硫酸亚铁中含有七个水分子以及硫酸亚铁分解本身需要吸收大量的热量，加入七水硫酸亚铁对焙烧沸腾炉的焙烧温度造成明显影响，掺入七水硫酸亚铁为原料制备硫酸在整个硫酸制备系统中占的比重不是很大。有些硫酸生产厂家是将七水硫酸亚铁干燥成一水硫酸亚铁后加入，一水硫酸亚铁制酸的比重有明显提高。一水硫酸亚铁的加入量可达0. 3441千克/ (kg硫铁矿制酸)，掺入一水硫酸亚铁制备硫酸所占整个硫酸总量为16. 8%。掺入一水硫酸亚铁产酸占总产酸量16. 8%时，每吨硫酸可提高约35. 0元的经济效益。这对生产硫酸的钛白粉厂家比较实用，在解决七水硫酸亚铁堆放带来的环保问题时、 还有一定的盈利。对于大型的硫酸生产线来讲每年带来的经济效益是可观的，如30万吨的硫酸生产线可带来1000万元/年的效益。对于周边地区钛白副产硫酸亚铁比较丰富的大型硫酸生产厂家，或者本身生产硫酸的钛白粉厂家，就有条件尽可能多掺入一水硫酸亚铁替代硫铁矿焙烧，掺入一水硫酸亚铁生产硫酸所占总酸量的比重为16. 8%的限度显然是不够的，依旧不能解决七水硫酸亚铁的消耗问题。尽可能多加入一水硫酸亚铁，提高一水硫酸亚铁在制酸过程的中产酸比重，对显著提高硫酸生产过程的经济效益与充分消耗七水硫酸亚铁固体废料都十分重要。七水硫酸亚铁是制备氧化铁红系列颜料的原料，采用七水硫酸亚铁为原料最终制备价格低廉的铁精粉(价格一般小于700元/吨)，与生产氧化铁颜料产品(价格一般高于 2000元/吨)比较，从经济角度上衡量、显得不太合算。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺设计合理、一水硫酸亚铁的加入量高、降低硫铁矿用量的以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺，充分利用钛白粉副产固体废料七水硫酸亚铁，实现硫酸、铁精粉、铁红的一体化生产，最大限度提高生产过程的经济效益。本专利技术以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺，包括下述步骤第一步将七水硫酸亚铁转变成为一水硫酸亚铁后与干燥的硫铁矿混合后加入焙烧沸腾炉，炉温为950°C -980°C ；向沸腾炉中通入预热的富氧空气，进行焙烧反应；第二步焙烧形成的高浓度二氧化硫炉气，进入常规硫酸生产系统，制备硫酸；第三步焙烧沸腾炉出来的烧渣采用湿法排渣，经过分级得到以硫酸亚铁分解产物为主的细微的氧化铁粉体浆料及以硫铁矿燃烧产物为主的铁精粉粗粉浆料；第四步将铁精粉粗粉浆料过滤得到铁精粉产品；第五步细微的氧化铁粉体浆料进行压滤，得到氧化铁滤饼，干燥后，在富氧环境下煅烧，得到氧化铁红产品。本专利技术以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺中，所述七水硫酸亚铁干燥转变成一水硫酸亚铁，所述硫铁矿的水分含量低于2%，硫含量大于45%，所述一水硫酸亚铁与硫铁矿混合时，一水硫酸亚铁的最小添加量按其分解得到的二氧化硫制备的硫酸占总的硫酸产量的30%计算。本专利技术以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺中，所述富氧空气中氧含量大于沈％，所述富氧空气预热至450°C以上。本专利技术以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺中，所述烧渣采用旋液分级机进行分级得到细微的氧化铁粉体浆料以及铁精粉粗粉浆料。本专利技术以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺中，所述煅烧温度为600°C _700°C，时间为0. 5-1小时，所述煅烧的富氧环境的富氧浓度大于60 %。本专利技术以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺中，采用多级气流分级机对煅烧后形成的氧化铁红分级处理，得到低档、中档、高档等不同品位的氧化铁红女口广 PFt ο本专利技术以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺中，过滤后得到的铁精粉产品水分含量在18% -30%。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．以七水硫酸亚铁和硫铁矿联产硫酸、铁精粉与铁红的工艺，包括下述步骤：第一步：将七水硫酸亚铁转变成为一水硫酸亚铁后与干燥的硫铁矿混合后加入焙烧沸腾炉，炉温为９５０－９８０℃；向沸腾炉中通入预热的富氧空气，进行焙烧反应；第二步：焙烧形成的高浓度二氧化硫炉气，进入常规硫酸生产系统，制备硫酸；第三步：焙烧沸腾炉出来的烧渣采用湿法排渣，经过分级得到以硫酸亚铁分解产物为主的细微的氧化铁粉体浆料及以硫铁矿燃烧产物为主的铁精粉粗粉浆料；第四步：将铁精粉粗粉浆料过滤得到铁精粉产品；第五步：细微的氧化铁粉体浆料进行压滤，得到氧化铁滤饼，干燥后，在富氧环境下煅烧，得到氧化铁红产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾维兴，
申请(专利权)人：湖南恒光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43
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