专利名称：钛白粉副产物硫酸亚铁还原煅烧工艺的制作方法
钛白粉副产物硫酸亚铁还原煅烧工艺技术领域
本发明属于工业副产污染物综合回收利用领域，具体地说涉及一种对钛白粉行业副产物硫酸亚铁综合回收利用的工艺技术。
背景技术：
钛白粉制造方法有两种:硫酸法(Sulphuric Acid Process )和氯化法(ChlorideProcess).硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。其缺点是流程长，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。每生产It钛白粉大约产生2.7t 3.0t七水硫酸亚铁。七水硫酸亚铁是硫酸法钛白粉生产中产生量较大的一种废副产物之一，其含水量高、杂质含量偏高，将其作为产品直接外销的困难很大，基本上不被市场所接受，因而造成了硫酸法钛白粉行业七水硫酸亚铁大量堆积，直接影响着钛白粉装置的正常生产。更为严重的是硫酸亚铁有一定的酸性和腐蚀性，长期的堆放也不利于环境保护。
我国开发并大量利用七水硫酸亚铁兴起于本世纪初，起步较晚，应用范围大致可以归纳为:①用于制取合成氨铁触媒；②用于土壤改良剂、铁系化肥工业水处理剂混凝土添加剂；⑤饲料添加剂； 用于制造聚合硫酸铁净水剂，简称聚铁(PFS) 生产一水硫酸亚铁；⑧用于铁系颜料生产并副产硫酸；⑨制造磁性氧化铁其他综合利用产品。以上方法中，只有第八种方法消耗的七水硫酸亚铁量最大(生产It氧化铁红可消耗掉最少4t以上的七水硫酸亚铁)。七水硫酸亚铁综合利用的工艺技术具有其复杂性，对工艺水平要求较高，而制约其发展的另一重要因素是生产中的成本问题，关键是如何采用更为合理的工艺技术，降低七水硫酸亚铁在精制、脱水、烘干等过程中的能耗。
目前国内将七水硫酸亚铁用于铁系颜料生产或简单的掺烧硫酸亚铁用于制取工业硫酸的已有尝试，但在煅烧硫酸亚铁回收有价资源同时，其最终排放尾气中的酸雾很难实现达标，制约着工业化煅烧硫酸亚铁的回收有价资源进程。发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种钛白粉副产物硫酸亚铁还原煅烧工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:一种钛白粉副产物硫酸亚铁还原煅烧工艺，步骤为: (1)干燥:钛白粉副产物为七水硫酸亚铁，含水量为20-25%，将硫酸亚铁通过皮带运输机进入滚筒干燥机，干燥 温度控制在250 300°C，控制硫酸亚铁含水量为8-10%，送至配料工序； (2)配料:将干燥后的硫酸亚铁与焦粉、硫磺和硫精砂按比例混合均匀；其中，硫酸亚铁:焦粉:硫磺:硫精砂的质量比为1:0.15 0.23:0.11 0.2:0.15 0.2，所述硫精砂中含硫量为38.5 42.5%，含铁量为42.0 47.5% ； (3)煅烧:将上述混合好的物料用计量皮带送入煅烧炉，温度控制在750 850°C，停留时间10 15秒，所得烧渣为氧化铁红，分解产生的气体送往尾气处理工段； (4)尾气处理:硫酸亚铁煅烧后产生的气体主要成分为二氧化硫，还有极少量的三氧化硫、氧化铁矿尘，此工段的主要任务是将气体中的少量三氧化硫和氧化铁除去，制备干净、干燥的二氧化硫气体用于制取浓硫酸和无水亚硫酸钠。
本发明的原理是:单独煅烧硫酸亚铁时，烧渣为氧化铁红产品，同时会产生一定量的废气，此废气中等摩尔比的二氧化硫和三氧化硫等有害气体必须经回收治理后才能达标排入大气。工业上，废气中仅含有二氧化硫时，回收治理相对较容易，废气中含有三氧化硫时，很难为现今的工业技术所回收。本发明煅烧硫酸亚铁时加入一定比例的焦粉、硫磺、硫精砂等还原性物质，产生的气体主要成分为二氧化硫，还有极少量的三氧化硫、氧化铁矿尘，经净化、转化、吸收后可生产浓硫酸和无水亚硫酸钠，最终排放尾气可达国家新标准规定的400mg/m3以下。
本发明的有益效果是:硫酸亚铁中的硫、铁资源得到综合回收，所得固体产物氧化铁红纯度可达95%以上，废气中二氧化硫经净化、转化、吸收后可生产浓硫酸和无水亚硫酸钠，最终尾气中二氧化硫排放浓度可达国家新标准规定的400mg/m3以下。同时消除了钛白粉行业副产硫酸亚铁长期堆存对环境造成的污染，实现了该渣的循环利用，综合回收硫铁有价资源，达到清洁生产要求， 解决了钛白粉行业难题。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1，一种钛白粉副产物硫酸亚铁还原煅烧工艺，其特征是步骤为: (1)干燥:钛白粉副产物为七水硫酸亚铁，含水量为20 25%，将硫酸亚铁通过皮带运输机进入滚筒干燥机，干燥温度控制在250 300°C，控制硫酸亚铁含水量为8 10%，送至配料工序； (2)配料:将干燥后的硫酸亚铁与焦粉、硫磺和硫精砂按比例混合均匀；其中，硫酸亚铁:焦粉:硫横:硫精砂的质量比为1:0.15:0.15:0.2,所述硫精砂中含硫量为40.5%,含铁量为45% ； (3)煅烧:将上述混合好的物料用计量皮带送入煅烧炉，温度控制在750 850°C，停留时间10 15秒，所得烧渣为氧化铁红，经检测氧化铁红纯度为95.6%，分解产生的气体送往尾气处理工段； (4)尾气处理:硫酸亚铁煅烧后产生的气体主要成分为二氧化硫，还有极少量的三氧化硫、氧化铁矿尘，此工段的主要任务是将气体中的少量三氧化硫和氧化铁除去，制备干净、干燥的二氧化硫气体用于制取浓硫酸和无水亚硫酸钠。
权利要求
1.一种钛白粉副产物硫酸亚铁还原煅烧工艺，其特征是步骤为: (1)干燥:钛白粉副产物为七水硫酸亚铁，含水量为20-25%，将硫酸亚铁通过皮带运输机进入滚筒干燥机，干燥温度控制在250 300°C，控制硫酸亚铁含水量为8-10%，送至配料工序； (2)配料:将干燥后的硫酸亚铁与焦粉、硫磺和硫精砂按比例混合均匀；其中，硫酸亚铁:焦粉:硫磺:硫精砂的质量比为1:0.15 0.23:0.11 0.2:0.15 0.2，所述硫精砂中含硫量为38.5 42.5%，含铁量为42.0 47.5% ； (3)煅烧:将上述混合好的物料用计量皮带送入煅烧炉，温度控制在750 850°C，停留时间10 15秒，所 得烧渣为氧化铁红，分解产生的气体送往尾气处理工段。
全文摘要
本发明涉及一种钛白粉副产物硫酸亚铁还原煅烧工艺，该工艺在煅烧硫酸亚铁时加入一定比例的焦粉、硫磺、硫精砂还原性物质，所得固体物为氧化铁红，废气中主要成分二氧化硫经净化、转化、吸收后可生产浓硫酸和无水亚硫酸钠，这样硫酸亚铁中的硫、铁资源得到综合回收，同时消除了钛白粉行业副产硫酸亚铁长期堆存对环境造成的污染，实现了该渣的循环利用，综合回收硫铁有价资源，达到清洁生产要求，解决了钛白粉行业难题。
文档编号C01G49/06GK103193278SQ20131014572
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者王文富, 李通元 申请人:白银富提拉化工科技有限公司