专利名称：脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法
技术领域：
本发明涉及用人造金红石母液生产盐酸和铁氧体用氧化铁粉中的一个步骤，特别是涉及一种脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法。
背景技术：
在用盐酸浸取钛精矿制取人造金红石过程中，钛精矿中的含铁物质溶解进入盐酸形成人造金红石母液的同时，钛精矿中的钙、镁、铝也被溶解进入人造金红石母液，如不将钙、镁、铝从人造金红石母液中去除，将会使后续制取的盐酸和氧化铁粉的质量受到影响。
CNl049486A公开了一种从稀盐酸法金红石母液中提取超细微氧化铁的方法，先在母液中添加铁屑，在30℃～100℃下使溶液的pH值为3.8，再加入聚丙烯酰胺100～500ppm，使溶液沉淀出氢氧化铝胶体，再取上层清液入氧化塔中通入氯气氧化，将所得的氧化液稀释至0.5～3mol/l后，在温度为25℃～70℃强搅拌条件下加入1～5mol/l氨水调PH至5～8，使溶液中的铁离子形成氢氧化铁沉淀析出，而钙、镁离子则留在溶液中。该方法能使金红石母液中的铝、钙、镁很好地和铁分离，但要求细铁屑的铁含量高于98％、碳含量低于0.1％，对细铁屑的质量要求较高，并且还要用聚炳烯酰胺、氯气、氨水等多种材料，工艺较为复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种脱除人造金红石母液中钙、镁、铝的方法，该方法工艺简单、成本低。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法，该方法包括以下步骤1)将铁粉加入到人造金红石母液中，使溶液中的pH值为2.0～3.0；2)搅拌并升温至50℃～80℃，加入氨水使溶液的PH值至4.0～5.5；3)加入氟化氨，使溶液中的钙、镁、铝形成固体晶体从溶液中析出，过滤即得。
本发明的有益效果是由于本发明所利用的铁粉是海绵铁粉或炼钢转炉污泥铁粉，其生产成本低于传统的还原或雾化铁粉，本发明不用聚丙烯酰胺和氯气，因此本发明不存在复杂的氯气密封和回收问题，不仅工艺简单，而且成本低。
具体实施例方式
本发明的具体方法是取海绵铁粉或炼钢转炉污泥铁粉加入人造金红石母液中，铁粉中铁含量为90％～96％(重量百分比)，碳含量为0.7％～1.1％(重量百分比)，铁粉的加入量保证铁粉足够与盐酸反应即可。在搅拌的条件下升温至50℃～80℃，搅拌速度为200～400转/分钟，当铁粉和溶液中的盐酸反应至溶液的pH值为2.0～3.0后，再加氨水调溶液的PH值至4.0～5.5，再加入氟化氨，氟化氨的加入量按氟化氨与溶液中钙、镁离子反应的化学反应量的1.0～1.2倍加入，溶液中的钙、镁、铝即形成固体晶体从溶液中析出，再经过滤，得到钙、镁、铝离子小于10ppm的人造金红石母液。
实施例1人造金红石母液中的游离盐酸含量为43.1g/l、Ca2+含量为1.51g/l、Mg2+含量为11.5g/l、Al3+含量为1.94g/l，首先加入炼钢转炉污泥铁粉，搅拌溶液并升温到50℃，搅拌速度为200转/分钟，当溶液的pH值为2.0后，加入氨水将溶液的pH值调至4.0，再加入氟化氨与溶液中钙、镁离子反应的化学反应量1.1倍的氟化氨(即加入42.08g/l氟化氨)，20分钟后静置过滤，所得滤液含Ca2+5ppm、Mg2+9ppm、Al3+8ppm。
实施例2人造金红石母液中的游离盐酸含量为43.1g/l、Ca2+含量为1.51g/l、Mg2+含量为11.5g/l、Al3+含量为1.94g/l，首先加入海绵铁粉，搅拌溶液并升温到60℃，搅拌速度为300转/分钟，当溶液的pH值为2.5后，加入氨水将溶液pH值调至4.8，再加入氟化氨与溶液中钙、镁离子反应的化学反应量1.1倍的氟化氨(即加入42.08g/l氟化氨)，20分钟后静置过滤，所得滤液含Ca2+4ppm、Mg2+7ppm、Al3+5ppm。
实施例3人造金红石母液中的游离盐酸含量为43.1g/l、Ca2+含量为1.51g/l、Mg2+含量为11.5g/l、Al3+含量为1.94g/l，首先加入炼钢转炉污泥铁粉，搅拌溶液并升温到80℃，搅拌速度为400转/分钟，当溶液的pH值为3.0后，加入氨水将溶液pH值调至5.2，再加入氟化氨与溶液中钙、镁离子反应的化学反应量1.2倍的氟化氨(即加入45.90g/l氟化氨)，20分钟后静置过滤，所得滤液含Ca2+4ppm、Mg2+6ppm、Al3+5ppm。
上述3个实施例中氨水浓度为22％；铁粉中铁含量为95.98％，C含量为0.754％。
上述氟化氨的加入量按下述方法计算(按1升溶液计算)(1)40 741.51 X(2)24 7411.5 Y由(1)、(2)可解出理论反应所需NH4F量X+Y＝2.794+35.458＝38.252g/l，因此，1.1倍为42.08g/l；1.2倍为45.90g/l。
权利要求
1.脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)将铁粉加入到人造金红石母液中，使溶液中的pH值为2.0～3.0；2)搅拌并升温至50℃～80℃，加入氨水使溶液的PH值为4.0～5.5；3)加入氟化氨，使溶液中的钙、镁、铝形成固体晶体从溶液中析出，过滤即得。
2.如权利要求1所述的脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法，其特征在于，步骤1所述铁粉是海绵铁粉或炼钢转炉污泥铁粉。
3.如权利要求1或2所述的脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法，其特征在于，所述铁粉中铁的重量百分比含量为90％～96％，碳的重量百分比含量为0.7％～1.1％。
4.如权利要求1所述的脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法，其特征在于，步骤2所述氨水的浓度为18％～28％。
5.如权利要求1所述的脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法，其特征在于，步骤2所述搅拌的速度为200～400转/分钟。
6.如权利要求1所述的脱除人造金红石母液中钙、镁和铝的方法，其特征在于，步骤3所述的氟化氨的加入量按氟化氨与溶液中钙、镁离子反应的化学反应量的1.0～1.2倍加入。
全文摘要
本发明提供了一种脱除人造金红石母液中钙、镁、铝的方法，该方法包括以下步骤1)将铁粉加入到人造金红石母液中，使溶液中的pH值为2.0～3.0；2)搅拌并升温至50℃～80℃，加入氨水使溶液的pH值至4.0～5.5；3)加入氟化氨，使溶液中的钙、镁、铝形成固体晶体从溶液中析出，过滤即得。由于本发明所利用的铁粉是海绵铁粉或炼钢转炉污泥铁粉，其生产成本低于传统的还原或雾化铁粉，本发明不用聚丙烯酰胺和氯气，因此本发明不存在复杂的氯气密封和回收问题，不仅工艺简单，而且成本低。
文档编号C02F1/60GK1752030SQ20051002143
公开日2006年3月29日 申请日期2005年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者王彦华, 黄北卫, 朱胜友, 于丹, 梁英 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院