硫铁矿烧渣的分离回收和再生利用方法

硫铁矿烧渣的分离回收和再生利用方法
【专利摘要】硫铁矿烧渣的分离回收和再生利用方法。它属于无机化学工业技术领域。本发明用水悬浮分离氢氧化钙和氧化铝，用铵盐溶解分离氧化镁，再用浓磷酸溶解硫铁矿烧渣中的三氧化二铁/氧化亚铁，而将与浓磷酸不相溶的硫、磷、二氧化硅等混合物从三氧化二铁/氧化亚铁中过滤分离；分离回收三氧化二铁/氧化亚铁和氧化铝或氢氧化铝等资源物质。分离产品用于工业原材料和农业化肥。
【专利说明】硫铁矿烧渣的分离回收和再生利用方法 所属技术领域：
[0001] 本发明涉及无机化学工业技术领域，特别是硫铁矿烧渣的分离回收和再生利用方 法。
【背景技术】：
[0002] 硫铁矿生产硫酸，每生产1吨硫酸就会产生0. 8-0. 9吨硫铁矿烧渣（硫酸渣），我 国每年硫铁矿烧渣排放量高达300万吨，废渣产量巨大。由于我国硫铁矿大多是贫矿，硫酸 渣中硫含量过高、氧化铁和氧化亚铁含量大多在55 %以下，二氧化硅等杂质含量过高，所以 每年直接回收利用的硫酸渣只有100万吨左右，仅以5% -10%的比例加入铁矿石中炼铁， 造成了严重的资源浪费、环境污染和土地占用浪费，所以从资源节约、有效利用和环境保护 的角度，废渣分离回收意义重大。硫铁矿生产硫酸的废渣（硫酸渣）的主要成分有：三氧化 二铁即氧化铁和氧化亚铁、占废渣20% -60%、硫酸渣中氧化亚铁含量较少，二氧化硅、占 废渣15% -55%，氧化铝、占废渣10%，氧化钙、占废渣5%，氧化镁、占废渣5%以下，和硫 (包括单质硫和二硫化铁FeS2)、占废渣1 % -2 % ;此外硫酸渣还含有磷灰石（磷酸钙）、磷 酸镁、石膏硫酸钙及微量的铜、铅、氧化锌、钴、金和银等微量金属单质或其氧化物，其中微 量元素多以其氧化物形式存在。磷和硫是钢铁工业的限制性危害元素，严重危害钢材质量， 必须清除。现有技术中还没有低成本、简单高效的真正的分离回收方法，严重制约了我国硫 铁矿生产硫酸工业的发展，既浪费了资源又危害了环境。现有的分离技术，用盐酸或硫酸化 学反应，这显然是纸上谈兵。
[0003] 用盐酸或硫酸化学反应，既改变了废渣中三氧化二铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化钙 和氧化镁的原始物质形态，也消耗了大量的盐酸或硫酸，极大地提高了废渣分离成本，同时 又产生了难以分离的水溶性盐混合物；特别是以硫酸反应，硫铁矿生产硫酸产生废渣，而为 了分离废渣又将硫酸消耗掉了，硫铁矿废渣量太大了，作为重要工业原料的硫酸失去了来 源。由于技术瓶颈，我国硫酸工业正面临两难困境：以硫铁矿生产，废渣难以分离回收；以 硫（S)矿生产，资源有限，不能满足我国硫酸工业的发展需求。

【发明内容】
：
[0004] 发明原理：
[0005] 根据现有技术和知识：
[0006] 1.根据现有知识，氧化铁和/或氧化亚铁溶解于酸，而磷酸是中强酸或弱酸，它几 乎不具有氧化性，所以只有液态浓磷酸（80% -85% )才能溶解氧化铁和/或氧化亚铁而在 短时间内不与氧化铁和/或氧化亚铁化学反应。浓磷酸只有在24小时以上的长时间放置 条件下，才与三氧化二铁和/或氧化亚铁缓慢反应；而在50%以下的稀磷酸水溶液中，氧化 铁和/或氧化亚铁则立即分离沉淀；因为磷酸易溶于水而与水结合，水是极性分子，水分子 分隔和破坏了氧化铁和/或氧化亚铁分子与磷酸分子之间的极性吸引，而使氧化铁和/或 氧化亚铁分子脱离磷酸分子、游离聚集沉淀。本发明利用浓磷酸只溶解氧化铁和/或氧化 亚铁，而不与之化学反应，在稀磷酸水溶液中沉淀析出三氧化二铁和/或氧化亚铁的性质 实现硫铁矿烧（废）渣的分离回收。氧化钴、氧化铜和氧化银在磷酸和稀磷酸中的性质与 氧化铁和/或氧化亚铁相同。氧化铅不溶于磷酸。单质硫和二硫化铁FeS 2不溶于磷酸。
[0007] 2?二氧化硅、氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸 镁、硫酸钙都不溶于浓磷酸。硫铁矿烧渣中微量的铜、铅、锌、钴和银的硫化物都不溶于磷 酸，而在本发明中与氧化铁和/或氧化亚铁分离。
[0008] 3.根据现有知识，磷酸的熔点是21°C，这有利于磷酸从其稀水溶液中降温沉淀分 离、脱水回收。
[0009] 4.氧化铝、氧化妈与水分别水合或反应成水合氧化铝、氢氧化妈悬浮乳浊液；氧 化镁溶于铵盐水溶液，三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化娃、氧化铝、硫（包括单质硫和二 硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙不溶于铵盐水溶液，而将氧化镁与三氧化 二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅及硫等混合物分离；微溶的氢氧化钙水溶液又可与二氧化 碳〇) 2反应生成水不溶性的碳酸钙沉淀物。
[0010] 5.二氧化娃、硫都与热的强碱氢氧化钠或氢氧化钾水溶液反应，生成水溶性的物 质，因而分离不反应的三氧化二铁或/和氧化亚铁。
[0011] 6.氧化铝是两性化合物，加热可与强碱氢氧化钠或氢氧化钾反应，生成水溶性的 铝酸盐。工业上拜耳法，氧化铝与强碱氢氧化钠或氢氧化钾加热反应的科学原理，反应式：
[0012] AL203+3H20+2Na0H 加热=2NaAL (0H) 4，
[0013] AL203+3H20+2K0H 加热=2KAL (0H) 4。
[0014] 7.氢氧化钠或氢氧化钾不与三氧化二铁或/和氧化亚铁反应。
[0015] 8.硅酸是一类具有[Si0x(0H)42x]n通式的化合物，可以由可溶性硅酸盐与酸反应 制取；
[0016] 简单的硅酸如偏硅酸H2Si03、二硅酸H2Si 205和原硅酸H4Si04等已经在稀溶液中检 测出；偏硅酸只能在〇°C左右存在，室温时缩合成二硅酸，二硅酸在150°C时分解成水和二 氧化硅；
[0017] 可溶性的硅酸盐，加任何弱酸，都可以得到硅酸；游离出来的单分子硅酸，可溶于 水，但它在溶液中逐渐缔合而成双分子、三分子，最后形成不溶解的多分子聚合物，所得的 胶体称为"硅酸溶胶";如果硅酸盐溶液浓度较大，则加酸后直接形成硅酸胶冻，脱水后得到 硅酸凝胶。
[0018] 9.氯化铵、硫酸铵与氧化镁反应的离子方程式：
[0019] MgO+2NH4+= Mg2++2NH3 t +H20。可回收氯化镁或硫酸镁和氨水（一水合氨NH3 水溶液）。氯化铵水解，呈酸性，盐酸是强酸、比硫酸强；氧化铜溶于氯化铵水溶液的离子反 应方程式：(：11〇+2順4 +=〇12++2順3丨+1120。
[0020] 10.根据现有知识，氧化铁和/或氧化亚铁溶解于酸，氧化镁也溶解于酸；氧化镁 可水合为氢氧化镁，但氧化铁或氧化亚铁不能水合为氢氧化铁或氢氧化亚铁，可见氧化镁 的化学活性和分子极性比氧化铁或氧化亚铁要强得多；而磷酸是中强酸或弱酸，它几乎不 具有氧化性，磷酸对金属氧化物的溶解力与磷酸水溶液质量浓度呈正比；同一磷酸水溶液 质量浓度下，磷酸对金属氧化物的溶解力与金属氧化物的化学活性和分子极性大小呈正 比，极性分子溶于极性分子；只有质量比80% -85%水溶液的液态浓磷酸才能溶解氧化铁 和/或氧化亚铁；而质量比65% -70%的磷酸水溶液则只能溶解氧化镁，不能溶解氧化铁 和/或氧化亚铁；在常温下，在短时间内，质量比65% -70%的磷酸水溶液不与氧化镁化学 反应；因氧化镁水溶解度很低，磷酸又几乎不具有氧化性，质量比65% -70%的磷酸水溶液 只有在24小时以上的长时间放置条件下，才与氧化镁缓慢反应；而在质量比50%以下的稀 磷酸水溶液中，氧化镁立即分离沉淀析出；因为磷酸易溶于水而与水结合，水是极性分子， 水分子分隔和破坏了氧化镁分子与磷酸分子之间的极性吸引，而使氧化镁分子脱离磷酸分 子、游离聚集沉淀。用磷酸及其浓度差异分离氧化镁，可保持氧化镁的原始物质形态。
[0021] 11.根据现有知识，过氧化氢（双氧水）与二硫化（亚）铁反应：
[0022] (1) ? 7H202+FeS2= 6H 20+FeS04+H2S04;或
[0023] (2). 15H202+2FeS2= 14H20+Fe2(S04)3+H2S0 4。可清除二硫化（亚）铁。
[0024] 12.氧化锌，两性氧化物，溶于酸和强碱；其在水中溶解度，0. 16毫克/100毫 升；其与磷酸反应，生成四水合磷酸锌，为磷酸和水不溶物；其与碱反应，生成锌酸钠 Na2Zn (0H) 4。氢氧化锌，不溶于水，溶于酸和碱溶液及氨水，是两性氢氧化物，分子式也可以 为酸式H2Zn0 2。
[0025] 13.氧化铅或铅氧化物，溶于硝酸、乙酸和热碱水溶液。
[0026] 14.氧化银Ag20,略溶于水，溶于酸和氢氧化钠水溶液。
[0027] 15.氧化铜，溶于酸和氯化铵水溶液。
[0028] 16.钴氧化物，溶于酸和氢氧化钠水溶液。
[0029] 17?磷酸钙水溶解度（克/100毫升），2X103;磷酸镁水溶解度（克/100毫升）， 2. 588 X 10 4;氢氧化镁水溶解度（克/100毫升），9. 628 X 10 4;磷酸锌几乎不溶于水；磷酸 钙、磷酸镁和磷酸锌不与氢氧化钠反应。
[0030] 18.氢氧化|丐水溶解度（°C，克/100毫升）：
[0031] 0 10 20 30 40 50 0. 189 0. 182 0. 173 0. 16 0. 141 - 60 70 80 90 100 0.121 - 0.086 0.076 -
[0032] 19.石膏硫酸钙水溶解度（°C，克/100毫升）：
[0033] 0 10 20 30 40 50 0.223 0.244 0.255 0.264 0.265 - 60 70 80 90 100 0.244 - 0.234 - 0.205
[0034] 氢氧化钙水溶解度比石膏硫酸钙水溶解度小，所以硫铁矿烧渣中的少量或微量的 石膏硫酸钙可以氢氧化钠反应，转化为氢氧化钙和硫酸钠。硫酸钙溶于强酸和铵盐。
[0035] 20.金的化学性质稳定，在自然界中以元素单质形式存在。
[0036] 本发明的以浓磷酸溶解含三氧化二铁即氧化铁和氧化亚铁的硫铁矿烧渣、再加水 稀释磷酸、沉淀析出分离回收三氧化二铁即氧化铁和氧化亚铁的方法及其与二氧化硅、氧 化铝、氧化钙、氧化镁、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸 钙及微量的铜、铅、氧化锌、钴、金和银等微量金属单质或其氧化物分离方法的组合，是本发 明的核心技术即创新必要技术特征。
[0037] 本发明的技术方案：
[0038] - .以足量的水浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时 间1-2小时，使硫酸渣中的氧化铝、氧化钙分别转化为水合氧化铝、氢氧化钙，而成为悬浮 乳浊液，静置，使三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质 硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、 钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物立即沉淀分离；同时分离水合 氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液；此步骤水循环利用，分多次、循环浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣， 沉淀或过滤分离大部分水合氧化铝和全部氢氧化钙；
[0039] 二.向上述步骤（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的二氧化 碳C02或空气，搅拌，转速50转-200转/分，搅拌反应时间2-8小时，静置，使氢氧化钙转 化为碳酸钙而立即沉淀分离，再从水合氧化铝悬浮乳浊液中沉淀或过滤分离氧化铝，回收 氧化铝，水循环利用；
[0040] 或向上述步骤（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的氢氧化钠 或氢氧化钾，加热反应，搅拌反应时间1-2小时，使水合氧化铝转化成水溶性的铝酸钠或铝 酸钾水溶液，静置，再沉淀或过滤分离回收氢氧化钙；将铝酸钠或铝酸钾水溶液真空浓缩脱 水干燥，回收铝酸钠或铝酸钾；
[0041] 反应式：AL203+3H20+2Na0H 加热=2NaAL (0H) 4，
[0042] AL203+3H20+2K0H 加热=2KAL (0H) 4;
[0043] 或向上述步骤（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的硫酸中和 反应，加热反应，生成水溶性的硫酸铝水溶液，真空浓缩脱水干燥，分离回收硫酸铝；同时沉 淀分离硫酸与氢氧化钙反应生成的石膏硫酸钙；
[0044] 三?将上述步骤（一）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧 化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化 铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物，用稍过量 的氯化铵或足量硫酸铵的水溶液加热溶解其中的氧化镁，并搅拌，转速30转-50转/分，搅 拌时间1-2小时，静置沉淀分离；同时得到氯化镁或硫酸镁的水溶液，真空浓缩脱水干燥， 压强25pa-100pa，时间8-24小时，回收氯化镁或硫酸镁；并回收氨水；
[0045] 或用质量比65 % -70 %的磷酸水溶液溶解上述步骤（一）的三氧化二铁或/和 氧化亚铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS2)、磷灰石（磷 酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属 单质或其氧化物的混合物中的氧化镁，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时间1-2小时， 沉淀分离三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁 FeS2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金 和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物；得到磷酸与氧化镁的水溶液；再将磷酸与 氧化镁的水溶液加入水稀释，使磷酸水溶液中磷酸质量比在50%以下，使氧化镁立即分离 沉淀析出，回收氧化镁；再将此质量比50%以下的稀磷酸水溶液，真空浓缩脱水至质量比 65% -70 %的磷酸水溶液，循环利用；
[0046] 四.在常温下，将上述步骤（三）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、少量 氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧 化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物，加入过 量的80% -85%的浓磷酸水溶液，浓磷酸与上述混合物的体积比为4-6 :1即4至6比1 ; 浓磷酸用量不必过大，以能够完全溶解三氧化二铁或/和氧化亚铁、并能够过滤出浓磷酸 与三氧化二铁或/和氧化亚铁的溶液为准；上述含三氧化二铁或/和氧化亚铁的混合物需 要分多次或连续匀速加入浓磷酸搅拌溶解；搅拌，转速50转-200转/分，搅拌时间10-60 分钟，使三氧化二铁或/和氧化亚铁完全溶解于浓磷酸后，立即在压力下过滤，分离二氧化 硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微 量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物；
[0047] 并用适量的水搅拌洗涤上述二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁 FeS2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物；
[0048] 含少量磷酸的少量磷酸水溶液在下述步骤（五）中循环利用；此步骤浓磷酸 溶解三氧化二铁或/和氧化亚铁是放热溶解，若溶解温度过高，可在溶解过程中以冷气 或25°C以下的空气制冷降温或/和在溶解容器外部以冷却水降温，使浓磷酸溶解温度在 25°C--50°C ;溶解时间在1小时以内；冷却水可以在下述步骤（五）中，用来稀释磷酸；
[0049] 五.将上述步骤（四）的三氧化二铁或/和氧化亚铁及浓磷酸的溶液立即加入水 稀释，使磷酸在磷酸水溶液中质量含量下降至30 % -50 %，搅拌均匀，静置，使三氧化二铁 或/和氧化亚铁从稀磷酸水溶液中立即沉淀析出分离，回收三氧化二铁或/和氧化亚铁及 钴氧化物或/和氧化银、氧化铜；
[0050] 此三氧化二铁或/和氧化亚铁及钴氧化物或/和氧化银、氧化铜的混合物，需要用 适量的清水搅拌清洗；含微量磷酸的磷酸水溶液在此循环利用；或将此含微量磷酸的磷酸 水溶液，加入过量的氢氧化钙反应，生成磷酸氢钙或磷酸钙沉淀物，而被分离回收，含少量 氢氧化钙的水在本发明步骤（一）中循环利用；
[0051] 六.将上述步骤（五）的稀磷酸水溶液真空浓缩脱水，加热温度40°C -KKTC，压 强25pa-100pa，时间8-24小时，使磷酸质量含量在80% -85%，磷酸循环利用；或将上述 稀磷酸水溶液降温至1°C _15°C，使磷酸呈凝胶晶体状沉淀析出，也可加入少量的氧化铝或 氢氧化铝，搅拌，静置，加速磷酸在1°C _15°C下沉淀析出，取出磷酸沉淀层以上的水分，磷 酸和水分别循环利用；氧化铝或氢氧化铝不溶于浓磷酸；
[0052] 七?将上述步骤（四）的二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁 FeS2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物再进行 分离：
[0053] 1.加入足量的双氧水H202水溶液，氧化FeS 2，沉淀分离二氧化硅、少量氧化铝、磷 灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物；
[0054] 反应式，7H202+FeS2= 6H20+FeS04+H2S04;或
[0055] 15H202+2FeS2= 14H 20+Fe2 (S04) 3+H2S04；
[0056] 2.将上述步骤⑴的二氧化硅、少量氧化铝、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及 微量氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物，加入足量的硫酸水溶液反应，沉淀分离二 氧化硅、硫酸钙、氧化铅和金及硫S的混合物；并得到硫酸铝、磷酸、硫酸镁和硫酸锌的水溶 液；二氧化硅为酸不溶物；氧化铅不溶于硫酸水溶液；
[0057] 或将上述（四）的二氧化娃、少量氧化错、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS2)、磷灰 石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物按下述方法分离：
[0058] 1.加入足量的双氧水H202水溶液，氧化FeS2,沉淀分离二氧化硅、少量氧化铝、磷 灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物；
[0059] 2?将上述步骤（1)的二氧化硅、少量氧化铝、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙 及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物，加入稍过量的氢氧化钠水溶液，加热 到60°C以上反应，沉淀分离磷酸钙、磷酸镁、四水合磷酸锌、金或/和硫酸钙混合物；并得到 硅酸钠Na 2Si03、铝酸钠NaAL (0H) 4、氢氧化钠和氧化铅及微量硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶 液；
[0060] 反应式，Si02+2Na0H = Na2Si03+H20,加热反应；
[0061] AL203+3H20+2Na0H = 2NaAL (0H) 4,加热反应；
[0062] 3S+6Na0H = 2Na2S+Na2S03+3H20,加热反应；
[0063] 3.将上述步骤⑵的硅酸钠Na2Si03、铝酸钠NaAL(0H) 4、氢氧化钠和氧化铅及微量 硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶液降温至常温25 °C以下，析出沉淀、分离回收氧化铅。
[0064] 本发明一些中间混合物的分离回收：
[0065] 一、H2S04、FeS04/Fe2 (S04) 3水溶液的分离回收：
[0066] (1)加 Fe0/Fe203反应；
[0067] (2)脱水干燥，回收 FeS04/Fe2 (S04) 3。
[0068] 二、Ca3 (P04) 2、Mg3 (P04) 2、CaS04、Zn3 (P04) 2和金的分离回收：
[0069] (1)加 H2S04水溶液反应，分离CaSO 4和金，并得到H 3P04、MgS04、ZnSCVK溶液；
[0070] (2)将H3P04、MgS04、ZnS0 4水溶液，加K0H反应，得到K #04和K 2S04水溶液，脱水干 燥，回收K3P〇dPK2S0 4^淀或过滤分离Mg(OH) jPZn(OH) 2;Mg(0H) 2可形成镁乳悬浮液， Zn(0H)2F溶于水，而全部沉淀分离；
[0071] 三、Si02、CaS04、Pbo、金及硫的分离回收：
[0072] (1)加热、加过量的NaOH水溶液反应，回收Na2Si03和Pbo及硫化钠、亚硫酸钠的 热碱水溶液，沉淀或过滤分离CaS0 4S Ca(0H) 2和金；
[0073] (2)将Na2Si〇jP Pbo及硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶液降温至常温25°C以下，沉 淀析出回收Pbo,回收Na2Si〇jP NaOH及硫化钠、亚硫酸钠水溶液；
[0074] (3)将Na2Si03和NaOH及硫化钠、亚硫酸钠水溶液加足量的H 2S04水溶液反应，沉 淀或过滤回收硅酸及微量的硫S ;脱水干燥，回收Na2S04;Na 2SiO#P NaOH及硫化钠、亚硫酸 钠水溶液也可以加入盐酸或硝酸或二氧化碳反应；反应式：
[0075] Na2S03+H2S04= H 2S03+Na2S04，
[0076] Na2S+H2S04= H2S+Na2S04，
[0077] S02+2H2S = 3S+2H20 ；
[0078] (4)以浓硫酸溶解CaS04,过滤分离金；或利用Ca (OH) 2的悬浮乳浊液性质，沉淀分 离金，过滤回收Ca(0H)2;
[0079] 四、Na2Si03、NaAl (0H)4、NaOH及微量硫化钠、亚硫酸钠的水溶液的分离回收：
[0080] (1)加盐酸Hcl或邮04或HN0 3反应，得到Nacl或Na 2S04或NaNO 3的水溶液，沉淀 或过滤分离H2SiO#P A1 (0H) 3及微量的硫；
[0081] (2)将H2Si03和A1 (0H) 3及微量的硫加 H 2S04水溶液反应；沉淀或过滤分离硅酸 H2Si03及微量的硫；脱水干燥，回收A12(S04) 3;
[0082] 五、Al2 (S04) 3、MgS04、ZnS04、H3P04水溶液的分离回收：
[0083] (1)加K0H水溶液反应，得K2S04、KH2P0 4水溶液，脱水干燥，回收K 2S04、KH2P04;过滤 分离 A1 (0H) 3、Mg (0H) 2、Zn (0H) 2;
[0084] (2)加NaOH水溶液，加热反应，溶解Zn (0H) 2、A1 (0H) 3;过滤分离Mg (0H) 2;回收铝 酸钠和锌酸钠水溶液；
[0085] (3)将铝酸钠和锌酸钠水溶液加盐酸或硫酸反应，回收Nacl或Na2S0 4;沉淀或过滤 分离A1 (0H) 3和少量或微量Zn (0H) 2的混合物。
[0086] 本发明，没有特别说明的，均为常温和常压。本发明的化学反应都要通过检测反应 物的含量和计算。
[0087] 有益效果：
[0088] 1.本发明极大的节约了废渣堆放土地。
[0089] 2.本发明节约和有效利用了宝贵的自然资源。
[0090] 3.本发明保护了水环境和水资源。
[0091] 4.本发明开辟了三氧化二铁即氧化铁和氧化亚铁、氢氧化铝（氧化铝）等原材料 的新的广阔的原材料来源，节约了能源。
[0092] 5.本发明安全、清洁生产，无废水、废气和废渣排放。
[0093] 6.本发明为我国尖端合金钢工业和国防工业提供了高纯度三氧化二铁即氧化 铁和氧化亚铁原材料，摆脱对外进口依赖；三氧化二铁即氧化铁和氧化亚铁产品纯度可达 99. 5%以上，不含硫、磷等有害元素。
[0094] 本发明优选技术方案：
[0095] - .以足量的水浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时 间1-2小时，使硫酸渣中的氧化铝、氧化钙分别转化为水合氧化铝、氢氧化钙，而成为悬浮 乳浊液，静置，使三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质 硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、 钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物立即沉淀分离；同时分离水合 氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液；此步骤水循环利用，分多次、循环浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣， 沉淀或过滤分离大部分水合氧化铝和全部氢氧化钙；
[0096] 二.向上述（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的硫酸中和反 应，加热反应，生成水溶性的硫酸铝水溶液，真空浓缩脱水干燥，分离回收硫酸铝；同时沉淀 分离硫酸与氢氧化钙反应生成的石膏硫酸钙；
[0097] 三?将上述（一）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、 硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧 化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物，用足量的硫酸 铵的水溶液加热溶解其中的氧化镁，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时间1-2小时，静 置沉淀分离；同时得到硫酸镁的水溶液，真空浓缩脱水干燥，压强25pa-100pa，时间8-24小 时，回收硫酸镁；并回收氨水；
[0098] 四?在常温下，将上述（三）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、少量氧化 铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、 氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物，加入过量的 80% -85%的浓磷酸水溶液，浓磷酸与上述混合物的体积比为4-6 : 1即4至6比1 ;浓磷 酸用量不必过大，以能够完全溶解三氧化二铁或/和氧化亚铁、并能够过滤出浓磷酸与三 氧化二铁或/和氧化亚铁的溶液为准；上述含三氧化二铁或/和氧化亚铁的混合物需要分 多次或连续匀速加入浓磷酸搅拌溶解；搅拌，转速50转-200转/分，搅拌时间10-60分钟， 使三氧化二铁或/和氧化亚铁完全溶解于浓磷酸后，立即在压力下过滤，分离二氧化硅、少 量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的 氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物；
[0099] 并用适量的水搅拌洗涤上述二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁 FeS2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物；
[0100] 含少量磷酸的少量磷酸水溶液在下述（五）中循环利用；此步骤浓磷酸溶解三氧 化二铁或/和氧化亚铁是放热溶解，若溶解温度过高，可在溶解过程中以冷气或25°C以下 的空气制冷降温或/和在溶解容器外部以冷却水降温，使浓磷酸溶解温度在25°C -50°C ; 溶解时间在1小时以内；冷却水可以在下述（五）中，用来稀释磷酸；
[0101] 五.将上述（四）的三氧化二铁或/和氧化亚铁及浓磷酸的溶液立即加入水稀释， 使磷酸在磷酸水溶液中质量含量下降至30 % -50 %，搅拌均匀，静置，使三氧化二铁或/和 氧化亚铁从稀磷酸水溶液中立即沉淀析出分离，回收三氧化二铁或/和氧化亚铁及微量钴 氧化物或/和氧化银、氧化铜；
[0102] 此三氧化二铁或/和氧化亚铁及钴氧化物或/和氧化银、氧化铜的混合物，需要用 适量的清水搅拌清洗；含微量磷酸的磷酸水溶液在此循环利用；或将此含微量磷酸的磷酸 水溶液，加入过量的氢氧化钙反应，生成磷酸氢钙或磷酸钙沉淀物，而被分离回收，含少量 氢氧化钙的水在本发明步骤（一）中循环利用；
[0103] 六.将上述（五）的稀磷酸水溶液真空浓缩脱水，加热温度40°C -100°C，压强 25pa-100pa，时间8-24小时，使磷酸质量含量在80% -85%，磷酸循环利用；或将上述稀 磷酸水溶液降温至1°C _15°C，使磷酸呈凝胶晶体状沉淀析出，也可加入少量的氧化铝或氢 氧化铝，搅拌，静置，加速磷酸在1°C _15°C下沉淀析出，取出磷酸沉淀层以上的水分，磷酸 和水分别循环利用；氧化铝或氢氧化铝不溶于浓磷酸；
[0104] 七?将上述（四）的二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS2)、磷 灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物再进行分离：
[0105] 1.加入足量的双氧水H202水溶液，氧化FeS 2，沉淀分离二氧化硅、少量氧化铝、磷 灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物；
[0106] 反应式，7H202+FeS2= 6H20+FeS04+H2S04;S
[0107] 15H202+2FeS2= 14H 20+Fe2 (S04) 3+H2S04；
[0108] 2.将上述步骤（1)的二氧化硅、少量氧化铝、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及 微量氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物，加入足量的硫酸水溶液反应，沉淀分离二 氧化硅、硫酸钙、氧化铅和金及硫S的混合物；并得到硫酸铝、磷酸、硫酸镁和硫酸锌的水溶 液；二氧化硅为酸不溶物；氧化铅不溶于硫酸水溶液；
【具体实施方式】：
[0109] 实施例：
[0110] - .以足量的水浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时 间1-2小时，使硫酸渣中的氧化铝、氧化钙分别转化为水合氧化铝、氢氧化钙，而成为悬浮 乳浊液，静置，使三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质 硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、 钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物立即沉淀分离；同时分离水合 氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液；此步骤水循环利用，分多次、循环浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣， 沉淀或过滤分离大部分水合氧化铝和全部氢氧化钙；
[0111] 二.向上述（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的二氧化碳C02 或空气，搅拌，转速50转-200转/分，搅拌反应时间2-8小时，静置，使氢氧化钙转化为碳 酸钙而立即沉淀分离，再从水合氧化铝悬浮乳浊液中沉淀或过滤分离氧化铝，回收氧化铝， 水循环利用；
[0112] 或向上述（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的氢氧化钠，加热 反应，搅拌反应时间1-2小时，使水合氧化铝转化成水溶性的铝酸钠水溶液，静置，再沉淀 或过滤分离回收氢氧化钙；将铝酸钠水溶液真空浓缩脱水干燥，回收铝酸钠；
[0113] 反应式：AL203+3H20+2Na0H 加热=2NaAL (0H) 4，
[0114] 三?将上述（一）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化娃、少量氧化铝、 硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化 铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物，用稍过量的氯化 铵的水溶液加热溶解其中的氧化镁，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时间1-2小时，静 置沉淀分离；同时得到氯化镁的水溶液，真空浓缩脱水干燥，压强25pa-100pa，时间8-24 小时，回收氯化镁；并回收氨水；由于氯化铵的水解反应，在加热条件下，有一水合氨或氨 气生成，微量的氧化铜被盐酸反应为氯化铜，而随氯化镁的水溶液回收；
[0115] 或用质量比65% -70%的磷酸水溶液溶解上述（一）的三氧化二铁或/和氧化亚 铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、 磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或 其氧化物的混合物中的氧化镁，并搅拌，转速30转一50转/分，搅拌时间1-2小时，沉淀分 离三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、 磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银 等微量金属单质或其氧化物的混合物；得到磷酸与氧化镁的水溶液；再将磷酸与氧化镁的 水溶液加入水稀释，使磷酸水溶液中磷酸质量比在50%以下，使氧化镁立即分离沉淀析出， 回收氧化镁；再将此质量比50%以下的稀磷酸水溶液，真空浓缩脱水至质量比65% -70% 的磷酸水溶液，循环利用；
[0116] 四?在常温下，将上述（三）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、少量氧化 铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、 氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银等微量金属单质或其氧化物的混合物，加入过量的 80% -85%的浓磷酸水溶液，浓磷酸与上述混合物的体积比为4-6 :1即4至6比1 ;浓磷酸 用量不必过大，以能够完全溶解三氧化二铁或/和氧化亚铁、并能够过滤出浓磷酸与三氧 化二铁或/和氧化亚铁的溶液为准；上述含三氧化二铁或/和氧化亚铁的混合物需要分多 次或连续匀速加入浓磷酸搅拌溶解；搅拌，转速50转-200转/分，搅拌时间10-60分钟，使 三氧化二铁或/和氧化亚铁完全溶解于浓磷酸后，立即在压力下过滤，分离二氧化硅、少量 氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS 2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧 化铅、四水合磷酸锌、金混合物；
[0117] 并用适量的水搅拌洗涤上述二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁 FeS2)、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物；
[0118] 含少量磷酸的少量磷酸水溶液在下述（五）中循环利用；此步骤浓磷酸溶解三氧 化二铁或/和氧化亚铁是放热溶解，若溶解温度过高，可在溶解过程中以冷气或25°C以下 的空气制冷降温或/和在溶解容器外部以冷却水降温，使浓磷酸溶解温度在25°C -50°C ; 溶解时间在1小时以内；冷却水可以在下述（五）中，用来稀释磷酸；
[0119] 五.将上述（四）的三氧化二铁或/和氧化亚铁及浓磷酸的溶液立即加入水稀释， 使磷酸在磷酸水溶液中质量含量下降至30 % -50 %，搅拌均匀，静置，使三氧化二铁或/和 氧化亚铁从稀磷酸水溶液中立即沉淀析出分离，回收三氧化二铁或/和氧化亚铁及钴氧化 物或/和氧化银、氧化铜；
[0120] 此三氧化二铁或/和氧化亚铁及钴氧化物或/和氧化银、氧化铜的混合物，需要用 适量的清水搅拌清洗；含微量磷酸的磷酸水溶液在此循环利用；或将此含微量磷酸的磷酸 水溶液，加入过量的氢氧化钙反应，生成磷酸氢钙或磷酸钙沉淀物，而被分离回收，含少量 氢氧化钙的水在本发明步骤（一）中循环利用；
[0121] 六.将上述（五）的稀磷酸水溶液真空浓缩脱水，加热温度40°C-KKTC，压强 25pa-100pa，时间8-24小时，使磷酸质量含量在80% -85%，磷酸循环利用；或将上述稀 磷酸水溶液降温至1°C _15°C，使磷酸呈凝胶晶体状沉淀析出，也可加入少量的氧化铝或氢 氧化铝，搅拌，静置，加速磷酸在1°C _15°C下沉淀析出，取出磷酸沉淀层以上的水分，磷酸 和水分别循环利用；氧化铝或氢氧化铝不溶于浓磷酸；
[0122] 七.将上述（四）的二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS2)、磷 灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物再进行分离：
[0123] 1.加入足量的双氧水H202水溶液，氧化FeS 2，沉淀分离二氧化硅、少量氧化铝、磷 灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物；
[0124] 反应式，7H202+FeS2= 6H 20+FeS04+H2S04;或
[0125] 15H202+2FeS2= 14H 20+Fe2 (S04) 3+H2S04；
[0126] 2.将上述步骤（1)的二氧化硅、少量氧化铝、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙 及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物，加入稍过量的氢氧化钠水溶液，加热 到60°C以上反应，沉淀分离磷酸钙、磷酸镁、四水合磷酸锌、金或/和硫酸钙混合物；并得到 硅酸钠Na 2Si03、铝酸钠NaAL (0H) 4、氢氧化钠和氧化铅及微量硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶 液；
[0127] 反应式，Si02+2Na0H = Na2Si03+H20,加热反应；
[0128] AL203+3H20+2Na0H = 2NaAL (0H) 4,加热反应；
[0129] 3S+6Na0H = 2Na2S+Na2S03+3H20,加热反应；
[0130] 3.将上述步骤⑵的硅酸钠Na2Si03、铝酸钠NaAL(0H) 4、氢氧化钠和氧化铅及微量 硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶液降温至常温25 °C以下，析出沉淀、分离回收氧化铅。
【主权项】
1.硫铁矿烧渣的分离回收和再生利用方法，其特征主要在于： 一. 以足量的水浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时间 1-2小时，使硫酸渣中的氧化铝、氧化钙分别转化为水合氧化铝、氢氧化钙，而成为悬浮乳浊 液，静置，使三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、单质硫和二硫化 铁FeS 2、磷酸钙、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银微 量金属单质或其氧化物的混合物立即沉淀分离；同时分离水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊 液；此步骤水循环利用，分多次、循环浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣，沉淀或过滤分离大部分水 合氧化铝和全部氢氧化钙； 二. 向上述步骤（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的二氧化碳co2 或空气，搅拌，转速50转-200转/分，搅拌反应时间2-8小时，静置，使氢氧化钙转化为碳 酸钙而立即沉淀分离，再从水合氧化铝悬浮乳浊液中沉淀或过滤分离氧化铝，回收氧化铝， 水循环利用； 或向上述步骤（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的氢氧化钠或氢 氧化钾，加热反应，搅拌反应时间1-2小时，使水合氧化铝转化成水溶性的铝酸钠或铝酸钾 水溶液，静置，再沉淀或过滤分离回收氢氧化钙；将铝酸钠或铝酸钾水溶液真空浓缩脱水干 燥，回收铝酸钠或铝酸钾； 反应式：AL203+3H20+2Na0H 加热=2NaAL(0H)4， AL203+3H20+2K0H 加热=2KAL (OH) 4; 或向上述步骤（一）的水合氧化铝、氢氧化钙悬浮乳浊液中加入足量的硫酸中和反应， 加热反应，生成水溶性的硫酸铝水溶液，真空浓缩脱水干燥，分离回收硫酸铝；同时沉淀分 离硫酸与氢氧化钙反应生成的石膏硫酸钙； 三. 将上述步骤（一）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、氧化镁、二氧化娃、少量氧化铝、 单质硫和二硫化铁FeS2、磷酸钙、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化 物、金和氧化银微量金属单质或其氧化物的混合物，用稍过量的氯化铵或足量硫酸铵的水 溶液加热溶解其中的氧化镁，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时间1-2小时，静置沉淀分 离；同时得到氯化镁或硫酸镁的水溶液，真空浓缩脱水干燥，压强25pa-100pa，时间8-24 小时，回收氯化镁或硫酸镁；并回收氨水； 或用质量比65% -70%的磷酸水溶液溶解上述步骤（一）的三氧化二铁或/和氧化亚 铁、氧化镁、二氧化硅、少量氧化铝、单质硫和二硫化铁FeS2、磷酸钙、磷酸镁、硫酸钙及微量 的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银微量金属单质或其氧化物的混合物中的 氧化镁，并搅拌，转速30转-50转/分，搅拌时间1-2小时，沉淀分离三氧化二铁或/和氧 化亚铁、二氧化硅、少量氧化铝、单质硫和二硫化铁FeS 2、磷酸钙、磷酸镁、硫酸钙及微量的 氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧化物、金和氧化银微量金属单质或其氧化物的混合物；得到磷 酸与氧化镁的水溶液；再将磷酸与氧化镁的水溶液加入水稀释，使磷酸水溶液中磷酸质量 比在50%以下，使氧化镁立即分离沉淀析出，回收氧化镁；再将此质量比50%以下的稀磷 酸水溶液，真空浓缩脱水至质量比65% -70%的磷酸水溶液，循环利用； 四. 在常温下，将上述步骤（三）的三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、少量氧化 铝、单质硫和二硫化铁FeS2、磷酸钙、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铜、氧化铅、氧化锌、钴氧 化物、金和氧化银微量金属单质或其氧化物的混合物，加入过量的80 % -85 %的浓磷酸水 溶液，浓磷酸与上述混合物的体积比为4-6 : 1即4至6比1;浓磷酸用量不必过大，以能 够完全溶解三氧化二铁或/和氧化亚铁、并能够过滤出浓磷酸与三氧化二铁或/和氧化亚 铁的溶液为准；上述含三氧化二铁或/和氧化亚铁的混合物需要分多次或连续匀速加入 浓磷酸搅拌溶解；搅拌，转速50转-200转/分，搅拌时间10-60分钟，使三氧化二铁或/和 氧化亚铁完全溶解于浓磷酸后，立即在压力下过滤，分离二氧化硅、少量氧化铝、单质硫和 二硫化铁FeS 2、磷酸钙、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物； 并用适量的水搅拌洗涤上述二氧化硅、少量氧化铝、单质硫和二硫化铁FeS2、磷酸钙、 磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物； 含少量磷酸的少量磷酸水溶液在下述步骤（五）中循环利用；此步骤浓磷酸溶解三氧 化二铁或/和氧化亚铁是放热溶解，若溶解温度过高，可在溶解过程中以冷气或25°C以下 的空气制冷降温或/和在溶解容器外部以冷却水降温，使浓磷酸溶解温度在25°C -50°C ; 溶解时间在1小时以内；冷却水可以在下述步骤（五）中，用来稀释磷酸； 五. 将上述步骤（四）的三氧化二铁或/和氧化亚铁及浓磷酸的溶液立即加入水稀释， 使磷酸在磷酸水溶液中质量含量下降至30 % -50 %，搅拌均匀，静置，使三氧化二铁或/和 氧化亚铁从稀磷酸水溶液中立即沉淀析出分离，回收三氧化二铁或/和氧化亚铁及钴氧化 物或/和氧化银、氧化铜； 此三氧化二铁或/和氧化亚铁及钴氧化物或/和氧化银、氧化铜的混合物，需要用适量 的清水搅拌清洗；含微量磷酸的磷酸水溶液在此循环利用；或将此含微量磷酸的磷酸水溶 液，加入过量的氢氧化钙反应，生成磷酸氢钙或磷酸钙沉淀物，而被分离回收，含少量氢氧 化钙的水在本发明步骤（一）中循环利用； 六. 将上述步骤（五）的稀磷酸水溶液真空浓缩脱水，加热温度4(rc-i〇(rc，压强 25pa-100pa，时间8-24小时，使磷酸质量含量在80% -85%，磷酸循环利用；或将上述稀 磷酸水溶液降温至1°C _15°C，使磷酸呈凝胶晶体状沉淀析出，也可加入少量的氧化铝或氢 氧化铝，搅拌，静置，加速磷酸在1°C _15°C下沉淀析出，取出磷酸沉淀层以上的水分，磷酸 和水分别循环利用； 七. 将上述步骤（四）的二氧化硅、少量氧化铝、单质硫和二硫化铁FeS2、磷酸钙、磷酸 镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物再进行分离： (1) .加入足量的双氧水H202水溶液，氧化FeS 2，沉淀分离二氧化硅、少量氧化铝、磷灰 石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物； 反应式，7H202+FeS2= 6H 20+FeS04+H2S04;或 15H202+2FeS2= 14H 20+Fe2 (S04) 3+H2S04； (2) .将上述步骤（1)的二氧化硅、少量氧化铝、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及 微量氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物，加入足量的硫酸水溶液反应，沉淀分离二 氧化硅、硫酸钙、氧化铅和金及硫S的混合物；并得到硫酸铝、磷酸、硫酸镁和硫酸锌的水溶 液；二氧化硅为酸不溶物；氧化铅不溶于硫酸水溶液； 或将上述步骤（四）的二氧化硅、少量氧化铝、硫（包括单质硫和二硫化铁FeS2)、磷灰 石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量氧化铅、四水合磷酸锌、金混合物按下述方法分离： (1).加入足量的双氧水H202水溶液，氧化FeS 2，沉淀分离二氧化硅、少量氧化铝、磷灰 石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物； (2) .将上述步骤（1)的二氧化硅、少量氧化铝、磷灰石（磷酸钙）、磷酸镁、硫酸钙及 微量的氧化铅、四水合磷酸锌、金及硫S的混合物，加入稍过量的氢氧化钠水溶液，加热到 60°C以上反应，沉淀分离磷酸钙、磷酸镁、四水合磷酸锌、金或/和硫酸钙混合物；并得到 硅酸钠 Na2Si03、铝酸钠 NaAL (0H) 4、氢氧化钠和氧化铅及微量硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶 液； 反应式，Si02+2Na0H = Na2Si03+H20,加热反应； AL203+3H20+2Na0H = 2NaAL(0H)4,加热反应； 3S+6NaOH = 2Na2S+Na2S03+3H20,加热反应； (3) .将上述步骤（2)的硅酸钠 Na2Si03、铝酸钠 NaAL(0H)4、氢氧化钠和氧化铅及微量 硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶液降温至常温25 °C以下，析出沉淀、分离回收氧化铅。2. 根据权利要求1所述，H2S04、FeS04/Fe2(S0 4)3水溶液的分离回收： (1)加 Fe0/Fe203反应； ⑵脱水干燥，回收FeS04/Fe2(S04)3。3. 根据权利要求1所述，Ca 3(P04)2、Mg3(P04) 2、CaS04、Ζη3(Ρ04)2和金的分离回收： (1) 加 H2S04水溶液反应，分离CaSO 4和金，并得到H 3P04、MgS04、ZnS(VK溶液； (2) 将氏?04、1^04、21^04水溶液，加1(0!1反应，得到1( 3?04和1(2304水溶液，脱水干燥，回 收K 3P0jPK2S04;沉淀或过滤分离Mg(OH) jPZn(OH) 2;Mg(0H) 2可形成镁乳悬浮液，Zn(OH) 2 不溶于水，而全部沉淀分离。4. 根据权利要求1所述，SiO 2、CaS04、Pbo、金及硫的分离回收： (1) 加热、加过量的NaOH水溶液反应，回收Na2Si0jP Pbo及硫化钠、亚硫酸钠的热碱 水溶液，沉淀或过滤分离CaS04S Ca(OH) 2和金； (2) 将Na2SiO#P Pbo及硫化钠、亚硫酸钠的热碱水溶液降温至常温25°C以下，沉淀析 出回收Pbo,回收Na2Si0jP NaOH及硫化钠、亚硫酸钠水溶液； (3) 将Na2SiO#P NaOH及硫化钠、亚硫酸钠水溶液加足量的H 2S04水溶液反应，沉淀或 过滤回收硅酸及微量的硫S ;脱水干燥，回收Na2S04;Na 2Si0jP NaOH及硫化钠、亚硫酸钠水 溶液也可以加入盐酸或硝酸或二氧化碳反应；反应式： Na2S03+H2S04= H2S03+Na2S04, Na2S+H2S04= H 2S+Na2S04， S02+2H2S = 3S+2H20 ； (4) 以浓硫酸溶解CaS04，过滤分离金；或利用Ca (OH) 2的悬浮乳池液性质，沉淀分离金， 过滤回收Ca(0H)2。5. 根据权利要求1所述，Na2Si03、NaAl (0H)4、Na0H及微量硫化钠、亚硫酸钠的水溶液的 分离回收： ⑴加盐酸Hcl或H2S04S HN0 3反应，得到Nacl或Na 2S04或NaNO 3的水溶液，沉淀或过 滤分离H2SiO#P A1 (0H) 3及微量的硫； (2)将H2Si03和A1 (0H) 3及微量的硫加 H 2S04水溶液反应；沉淀或过滤分离硅酸H 2Si03 及微量的硫；脱水干燥，回收A12(S04)3。6. 根据权利要求1所述，A1 2(S04)3、MgS04、ZnS04、Η 3Ρ04水溶液的分离回收： (1)加 K0H水溶液反应，得K2S04、KH2P04水溶液，脱水干燥，回收K 2S04、KH2P04^滤分离 Al(0H)3、Mg(0H)2、Zn(0H)2; (2) 加 NaOH水溶液，加热反应，溶解Zn (OH) 2、A1 (OH) 3;过滤分离Mg (OH) 2;回收铝酸钠 和锌酸钠水溶液； (3) 将铝酸钠和锌酸钠水溶液加盐酸或硫酸反应，回收Nacl或Na2S04^X淀或过滤分离 A1 (0H)3和少量或微量Zn(OH) 2的混合物。
【文档编号】C01F11/46GK105984893SQ201510071878
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月7日
【发明人】耿兆翔
【申请人】耿兆翔