专利名称：一种从硫铁矿烧渣中回收铁资源工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从硫铁矿烧渣中回收铁资源工艺。
背景技术：
我国是硫酸生产大国，每年排放硫精矿制酸废渣达1000×104t以上，居我国工业固体废弃物之首。硫精矿制酸废渣一般含铁20-60％，有的还含有一定量的有色金属和贵金属，如Cu、Ag、Au、Zn等。硫精矿制酸废渣杂质多、成份复杂、球团性能差，废渣难以直接作为炼铁原料。现有的回收硫酸烧渣的工艺方法有直接硫酸酸浸、硫酸磷酸酸浸、焙烧还原硫酸酸浸和盐酸酸浸工艺。
直接硫酸酸浸和硫酸磷酸酸浸法的浸出时间长，酸的单耗高，铁的回收率低和成本高等问题；焙烧还原硫酸酸浸工艺的能耗高，工艺复杂；盐酸酸浸工艺只能获得含杂质的三氯化铁，其纯化的工业成本高和工艺复杂。
发明内容
本发明为了解决现有工艺方法浸出时间长、酸消耗量大、铁的回收率低、能耗和成本高的问题，本发明提出了一种从硫铁矿烧渣中回收铁资源工艺，该工艺通过往烧渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，包括以下步骤a.将w(g)的硫酸烧渣烧渣含铁品位50％加入到带有搅拌和加热装置的反应器中，启动搅拌和加热；b.加入含有0.3摩尔氯离子的氯化物盐溶液1.0w(mL)，搅拌均匀；c.加0.9w(mL)96％硫酸；d.在120～125℃下反应3-4h；e.加入90～100℃热水140mL，趁热过滤，铁的回收率可达到95％以上。通过往烧渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，可以使铁的回收率达到95％，酸浸时间缩短到3～4h，硫酸的消耗和浸出液游离酸含量下降。
氯离子活化酸浸过程化学原理
工艺参数的影响规律1.随反应温度的升高烧渣中铁的浸出率呈线性增加，当酸浸温度从95℃上升到125℃时，硫铁矿烧渣中铁溶出率从77％增加到96％。所以温度控制在酸浸体系处于沸腾状态。
2.随加入到反应体系氯离子摩尔数与烧渣中铁摩尔数比值增加，则浸出率迅速增加，如比值从10％增加到40％时，烧渣中铁溶出率从88％增加到98％，考虑到过多氯离子的引入会影响浸出液的应用价值，所以将氯离子的引入量控制在30％以下。
3.硫酸浓度从55％(w/w)增加到70％(w/w)时，烧渣中铁溶出率从90％增加到95％，但将硫酸浓度提高到75％(w/w)时，烧渣中铁溶出率降到89％，所以硫酸浓度应控制在70％以下。
4.硫酸用量系数从1.0增加到1.1时，烧渣中铁溶出率从90％增加到95％5.反应时间由1.0h递增到4.0h时，铁溶出率从85.03％增加到95.21％。在1～3h范围内，反应时间每增加1.0h，铁溶出率递增幅度较大。3～4h，铁的溶率虽然也随反应时间递增，但增速较缓，而当反应超过4h时，再延长反应时间，溶出率反而下降。
本发明的优点和效果本发明解决了现有工艺方法浸出时间长、酸消耗量大、铁的回收率低、能耗和成本高的问题，该从硫铁矿烧渣中回收铁资源工艺是通过加入氯化物来提高铁的回收率，缩短酸浸时间和降低硫酸的消耗和浸出液游离酸含量。
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细描述具体实施方式
实施例1将100g含铁品位50％的烧渣到入配有机械搅拌的三口烧瓶中，用电热套加热，在搅拌下，慢慢加入含0.3摩尔氯化钠水溶液100mL，再加入96％硫酸90mL，这时温度迅速上升，所以硫酸加入速度不要太快，在温度120～125℃保温反应4h，加入140mL热水，趁热过滤，滤液体积300mL，含铁量161g/L，铁的回收率96.6％。
实施例2将100g含铁品位50％的烧渣到入配有机械搅拌的三口烧瓶中，用电热套加热，在搅拌下，将配制好65％(w/w)硫酸溶液150mL慢慢加入，再加36％盐酸30mL，在温度120～125℃保温反应4h，加入140mL热水，趁热过滤，滤液体积280mL，含铁量169.6g/L，铁的回收率95％。
实施例3将100g含铁品位50％的烧渣到入配有机械搅拌的三口烧瓶中，用电热套加热，在搅拌下，慢慢加入含0.1摩尔三氯化铁水溶液100mL，再加入96％硫酸90mL，这时温度迅速上升，所以硫酸加入速度不要太快，在温度120～125℃保温反应4h，加入140mL热水，趁热过滤，滤液体积298mL，含铁量160g/L，铁的回收率95.3％。
实施例4将100g含铁品位37％的烧渣到入配有机械搅拌的三口烧瓶中，用电热套加热，在搅拌下，将配制好65％(w/w)硫酸溶液120mL慢慢加入，再加36％盐酸23mL，在温度120～125℃保温反应4h，加入100mL热水，趁热过滤，滤液体积210mL，含铁量147g/L，铁的回收率96％。
实施例5将100g含铁品位43.5％的烧渣到入配有机械搅拌的三口烧瓶中，用电热套加热，在搅拌下，将配制好65％(w/w)硫酸溶液135mL慢慢加入，再加36％盐酸26mL，在温度120～125℃保温反应4h，加入120mL热水，趁热过滤，滤液体积260mL，含铁量158g/L，铁的回收率94％。
实施例6将配制好65％(w/w)硫酸溶液一次加入到100g含铁两为53％(w/w)的烧渣中，在125℃下搅拌2h，然后慢慢加入含0.3摩尔氯离子水溶液100mL，在搅拌下110～120℃继续反应1.5h后，加入100mL热水，趁热过滤，铁的回收率达到95％。
权利要求
1.一种从硫铁矿烧渣中回收铁资源工艺，其特征在于该工艺通过往烧渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，包括以下步骤a.将w(g)的硫酸烧渣烧渣含铁品位50％加入到带有搅拌和加热装置的反应器中，启动搅拌和加热；b.加入含有0.3摩尔氯离子的氯化物盐溶液1.0w(mL)，搅拌均匀；c.加0.9w(mL)96％硫酸；d.在120～125℃下反应3-4h；e.加入90～100℃热水140mL，趁热过滤，铁的回收率可达到95％以上。
全文摘要
本发明涉及一种从硫铁矿烧渣中回收铁资源工艺。该工艺通过往烧渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，包括以下步骤a.将w(g)的硫酸烧渣烧渣含铁品位50％加入到带有搅拌和加热装置的反应器中，启动搅拌和加热；b.加入含有0.3摩尔氯离子的氯化物盐溶液1.0w(mL)，搅拌均匀；c.加0.9w(mL)96％硫酸；d.在120～125℃下反应3－4h；e.加入90～100℃热水140mL，趁热过滤，铁的回收率可达到95％以上。通过往烧渣中加入一定量的氯化物，再用60～70％(w/w)硫酸酸浸，可以使铁的回收率达到95％，酸浸时间缩短到3～4h，硫酸的消耗和浸出液游离酸含量下降。
文档编号C22B3/08GK1948521SQ200610105069
公开日2007年4月18日 申请日期2006年8月23日 优先权日2006年8月23日
发明者林大泽, 张永德, 王光辉, 吕早生 申请人:青海西部矿业科技有限公司, 武汉科技大学