专利名称：回收处理工业废弃硫酸渣的方法
技术领域：
本发明涉及一种硫酸渣的回收处理方法，尤其是利用工业废酸回收处 理硫酸渣的方法，属于工业废渣处理回收技术领域。
技术背景我国在利用硫铁矿生产硫酸的工艺过程中，每年排出的硫酸渣约7000 万吨，占化工行废渣总量的三分之一。由于渣量大、粒度细，且晴天满天 飞、雨天红水流的现象，以及有害杂质如硫、砷含量高等问题，已给环境 造成难于估计的危害。目前除了铁含量较高的硫酸渣可以回收处理外，其 余的大部分铁含量较低或偏低的硫酸渣均不能处理，而是堆填，时间一长， 必将严重污染地下水资源。对于可处理的含铁量在50%以上的硫酸渣而言， 由于硫酸渣粒度较细，粘度较高，并含有较高的硫、砷，因此在工业化处 理过程中存在着铁品位提高幅度小，硫、砷等杂质下降幅度低，回收率低， 投资大，运行成本高等问题。长期以来一直得不到有效解决，严重困扰并 制约着企业的发展，同时又使这一宝贵的含铁资源得不到有效利用。目前的处理方法有磁选法、重选法、化学浸洗法、浮选反浮选法、 微生物脱硫法、磁选柱分选法、磁化还原焙烧法及回转窑处理法等。其中较为实用的工艺过程是磨细一酸浸一浮选或磁选一水洗一干燥得含铁原 料(粉状)。但该工艺存在的不足是(1)硫酸渣经过磨细处理后，虽有利 于酸浸，但却因为磨细处理已改变了硫酸渣原有的物相，使之难于用后序 的磁选或浮选进行选别，从根本上制约着铁品位的提高；同时磨矿设备投 资大，耗电高(以200吨/日的日处理量计，耗电约50KW)，加工成本高。 (2)由于磨细后直接进入酸浸处理，使整个处理生产线完全处于酸环境中， 一是严重腐蚀生产设备、场地，加大设备损耗，造成生产成本高，二是恶 劣的生产环境还严重威胁现场工作者的身体健康，三是大量的矿浆需耗用 大量的酸，才能完成酸浸，不仅增加生产成本，还加重酸的污染。因此， 必须另寻新的技术解决方案，以实现铁资源的回收利用，同时降低污染，降低成本，提高铁品位。 发明内容本发明的目的在于提供一种回收处理工业废弃硫酸渣的方法，使之在低成本、低酸耗、无污染的生产条件下，获得铁品位高，含s低，含砷低的铁原料，同时对处理的硫酸渣原料的含铁量不限，且设备简单、处理量 大，经济效益显著，处理后的酸液、废水可循环再用。本发明通过下列技术方案完成 一种回收处理工业废弃硫酸渣的方法， 其特征在于经过下列步骤A、 将硫酸渣原料加水进行筛分，得筛下的质量浓度为10 20%的矿浆 和筛上颗粒物，颗粒物回收；B、 按每吨硫酸渣原料加3 0 8 0克处理剂的量，在A步骤所得矿浆 中加入由下列质量百分比的原料组成的处理剂，搅拌5 10分钟阴离子表面活性剂 50 80% 硫酸铵 20 50%;C、 将B步骤处理的矿浆经常规磁选，分离出含铁物料及尾矿浆；D、 在C步骤分离出来的含铁物料中加入废酸液至料浆pH值3 4，搅 拌酸浸10 20分钟，固液分离得固体和酸浸液，固体用水清洗至中性，经 干燥得含铁原料，水洗液和酸浸液回收；E、 将C步骤分离出来的尾矿浆与D步骤回收的水洗液和酸浸液进行 混合，搅拌浸出5 10分钟，沉淀分离出废渣及含有价金属的浸出液，废 渣回收；F、 将E步骤分离出的含有价金属的浸出液经常规处理后，回收有价金 属，废液回收或返回A步骤循环使用。所述A步骤的筛分是在现有技术的常规筛分设备如振动筛、滚筒筛上 完成的，筛分时加水，使细小物尽可能通过筛网。所述B步骤处理剂中的阴离子表面活性剂为十二垸基硫酸钠、十二烷 基磺酸钠、十六烷基硫酸钠、脂肪酸钠、脂肪酸中的一种或几种，具体种 类及用量的选择视硫酸渣原料的物相、成分及含量具体确定，以分散矿浆 中的各成分，尤其分散混合在铁中的杂质，最大限度地回收铁资源。所述D步骤的废酸液为钛工业生产中产生的废硫酸液，或者盐矿工业生产中产生的废盐酸液，或者硫酸工业生产中产生的不合格的废硫酸液， 或者其它工业废酸液。本发明具有下列优点和效果(1) 、由于硫酸渣原料不经过磨细处理，而是直接加水筛分，既不改 变原料的物性，有利于进行磁选，提高铁品位及金属回收率，同时又可省去磨矿设备的投入及磨矿工序，减少投资，降低电耗，就200吨/日的日处 理量计，筛分机耗电量只为1.5 3KW，而磨细设备的耗电量至少是50KW， 较大程度地降低能耗；(2) 、由于酸浸是在磁选后，即在去除了大量杂质后的含铁物料中进 行的，不仅较大程度地降低了酸耗量，而且对酸浸前的磁选、搅拌、筛分 设备不产生任何腐蚀，同时酸浸及后序的处理过程均是在简单的水泥池或 槽内进行，因此，可大幅度降低设备损耗的投入，改善生产环境，减少污 染，降低工作人员的劳动强度；(3) 、由于整个工艺过程不外排任何废弃液，而是回收或者返回循环 使用，因此，既不会对周围环境造成污染，又能节约酸及处理剂的投入量， 较大程度地降低生产成本；(4) 硫酸渣经本发明的工艺处理后，不仅可回收有用的铁资源，还能 回收有价金属，回收后的废渣可直接作为水泥生产原料及制砖原料，不向 外抛弃任何废渣，因此，100%的综合利用了硫酸渣这一工业废弃物，使之 变废为宝。综上所述，采用上述方案后，既整合硫酸渣这一难处理且污染大的可 用资源，又降低了其对环境造成的严重污染，同时较大幅度降低了生产成 本，金属回收率达50 80%，获得铁品位〉60%、硫<0.3%、砷<0. 1%的高 品质铁精粉，同时回收处理量大、设备简单、投资少，操作方便，且硫酸 渣原料不受限，高、低含铁量的硫酸渣均能回收处理，具有较好的社会效 益，以及显著的经济效益。
图l为本发明之工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。 实施例1硫酸渣原料的主要成分如下Fe: 43.87%, S: 2.57%, As: 0.41%， Zn: 1.71%， Si02 : 20%，其余为 粘土和杂质。A、 将上述硫酸渣原料加水并用现有技术的常规振动筛进行筛分，使细 小物尽可能通过筛网的网孔下落，得筛下的质量浓度为12%的矿浆和筛上 的颗粒物，颗粒物回收；B、 按每吨硫酸渣原料加32克处理剂的量，在A步骤所得矿浆中加入 由下列质量百分比的原料组成的处理剂，搅拌IO分钟十二烷基硫酸钠 50% 硫酸铵 50%;C、 将B步骤处理的矿浆用现有技术中的常规磁选机进行磁选后，分离 出含铁物料及尾矿桨；D、 在C步骤分离出来的含铁物料中加入钛工业生产中产生的废硫酸液 至料浆pH值3，搅拌酸浸20分钟，固液分离得固体和酸浸液，固体再用 水清洗至中性，经常规干燥得含铁原料，水洗液和酸浸液回收，其中含铁 原料的主要成分如下Fe: 60.61%， S: 0.219%， As: 0.083%， Zn: 0.078%，Si02 : 4.01%;E、 将C步骤分离出来的尾矿浆与D步骤回收的水洗液和酸浸液进行 混合，搅拌浸出5分钟，沉淀分离出废渣及含有价金属的浸出液，废渣回 收；F、 将E步骤分离出的含有价金属的浸出液经现有技术的常规回收处理 后，得有价金属砷和锌，废液返回A步骤经调整后循环使用。实施例2硫酸澄原料的主要成分如下Fe: 48.19%, S: 1.18%, As: 0.47%, Si02 : 18%，其余为粘土和杂质。 A、将上述硫酸渣原料加水并用现有技术的常规振动筛进行筛分，使细小物尽可能通过筛网的网孔下落，得筛下的质量浓度为20%的矿浆和筛上 的颗粒物，颗粒物回收；B、 按每吨硫酸渣原料加80克处理剂的量，在A步骤所得矿浆中加入 由下列质量百分比的原料组成的处理剂，搅拌5分钟十二烷基磺酸钠 80% 硫酸铵 20%;C、 将B步骤处理的矿浆用现有技术中的常规磁选机进行磁选后，分离 出含铁物料及尾矿浆；D、 在C步骤分离出来的含铁物料中加入盐矿工业生产中产生的废盐酸 液至料浆pH值4，搅拌酸浸10分钟，固液分离得固体和酸浸液，固体再 用水清洗至中性，经常规干燥得含铁原料，水洗液和酸浸液回收，其中含 铁原料的主要成分如下Fe: 62.39%， S: 0. 157%， As: 0.071%， Si02 : 5.0%;E、 将C步骤分离出来的尾矿浆与D步骤回收的水洗液和酸浸液进行 混合，搅拌浸出10分钟，沉淀分离出废渣及含有价金属的浸出液，废渣回 收；F、 将E步骤分离出的含有价金属的浸出液经现有技术的常规回收处理 后，得有价金属砷，废液返回A步骤经调整后循环使用。实施例3硫酸渣原料的主要成分如下Fe: 46.77%， S: 1.85%， As: 0.45%, Zn: 1,87%， Si02 : 21%,其余为 粘土和杂质。A、 将上述硫酸渣原料加水并用现有技术的常规滚筒筛进行筛分，使细 小物尽可能通过筛网的网孔下落，得筛下的质量浓度为16%的矿浆和筛上 的颗粒物，颗粒物回收；B、 按每吨硫酸渣原料加50克处理剂的量，在A步骤所得矿浆中加入 由下列质量百分比的原料组成的处理剂，搅拌8分钟脂肪酸钠 62% 硫酸铵 38%;C、 将B步骤处理的矿浆用现有技术中的常规磁选机进行磁选后，分离出含铁物料及尾矿桨；
D、 在C步骤分离出来的含铁物料中加入硫酸工业生产中产生的废硫酸 液至料浆pH值3，搅拌酸浸15分钟，固液分离得固体和酸浸液，固体再 用水清洗至中性，经常规干燥得含铁原料，水洗液和酸浸液回收，其中含 铁原料的主要成分如下Fe: 61.16%, S: 0.23%, As: 0.07%, Zn: 0.065%， Si02 : 4. 86%;
E、 将C步骤分离出来的尾矿浆与D步骤回收的水洗液和酸浸液进行 混合，搅拌浸出8分钟，沉淀分离出废渣及含有价金属的浸出液，废渣回 收；
F、 将E步骤分离出的含有价金属的浸出液经现有技术的常规回收处理 后，得有价金属砷和锌，废液返回A步骤经调整后循环使用。
权利要求
1、一种回收处理工业废弃硫酸渣的方法，其特征在于经过下列步骤A、将硫酸渣原料加水进行筛分，得筛下的质量浓度为10～20％的矿浆和筛上颗粒物，颗粒物回收；B、按每吨硫酸渣原料加30～80克处理剂的量，在A步骤所得矿浆中加入由下列质量百分比的原料组成的处理剂，搅拌5～10分钟阴离子表面活性剂 50～80％硫酸铵20～50％；C、将B步骤处理的矿浆经常规磁选，分离出含铁物料及尾矿浆；D、在C步骤分离出来的含铁物料中加入废酸液至料浆pH值3～4，搅拌酸浸10～20分钟，固液分离得固体和酸浸液，固体用水清洗至中性，经干燥得含铁原料，水洗液和酸浸液回收；E、将C步骤分离出来的尾矿浆与D步骤回收的水洗液和酸浸液进行混合，搅拌浸出5～10分钟，沉淀分离出废渣及含有价金属的浸出液，废渣回收；F、将E步骤分离出的含有价金属的浸出液经常规处理后，回收有价金属，废液回收或返回A步骤循环使用。
2、 如权利要求1所述的回收处理工业废弃硫酸渣的方法，其特征在于 所述A步骤的筛分是在现有技术的常规筛分设备如振动筛、滚筒筛上完成 的，筛分时加水。
3、 如权利要求1所述的回收处理工业废弃硫酸渣的方法，其特征在于 所述B步骤处理剂中的阴离子表面活性剂为十二垸基硫酸钠、十二烷基磺 酸钠、十六垸基硫酸钠、脂肪酸钠、脂肪酸中的一种或几种，具体种类及 用量的选择视硫酸渣原料的物相、成分及含量具体确定。
4、 如权利要求1所述的回收处理工业废弃硫酸渣的方法，其特征在于 所述D步骤的废酸液为钛工业生产中产生的废硫酸液，或者盐矿工业生产 中产生的废盐酸液，或者硫酸工业生产中产生的不合格的废硫酸液，或者 其它工业废酸液。
全文摘要
本发明提供一种回收处理工业废弃硫酸渣的方法，包括筛分、搅拌、磁选、酸浸、漂洗、干燥得含铁原料。既整合硫酸渣这一难处理且污染大的可用资源，又降低了其对环境造成的严重污染，同时较大幅度降低了生产成本，金属回收率达50～80％，获得铁品位＞60％、硫＜0.3％、砷＜0.1％的高品质铁精粉，同时回收处理量大、设备简单、投资少，操作方便，且硫酸渣原料不受限，高、低含铁量的硫酸渣均能回收处理，具有较好的社会效益，以及显著的经济效益。
文档编号B03B5/62GK101554613SQ20091009447
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者房志强, 肖云楷 申请人:房志强;肖云楷