专利名称：一种氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工领域氧化铁红及浓硫酸的生产工艺，更具体地说，涉 及一种氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺。
背景技术：
目前氧化铁红的制造方法较多， 一般可分为干法和湿法两大类。干法 有(1)绿矾煅烧法；(2)铁黄煅烧法；(3)铁黑煅烧法；(4)其他干法。 以含铁料，如铁泥、磁铁矿砂等在适宜温度下煅烧制得氧化铁红。湿法有 (1)硫酸法；(2)混酸法。其大致原理是先将铁皮、铁屑与酸反应生成亚 铁盐晶种，将晶种液转入二步氧化罐，加入铁皮，在保证一定温度， 一定 硫酸亚铁含量的状态下鼓入空气氧化，再经过滤、水洗、干燥、粉碎制得。 湿法生产的氧化铁红产品纯度高，性能优良，但生产工艺复杂，原材料价 格高昂，生产成本高，目前高端氧化铁红产品主要采用湿法生产。干法生 产氧化铁红，原料来源广泛，工艺简单，生产成本低，但产品纯度较低。 干法生产氧化铁红主要以化工生产的废料铁泥、铁矿粉等为主要原料，与 硫酸混合反应后，采用煤或重油作为热源，送入高温转炉或箱式炉中进行 焙烧，然后再经冷却，粉碎制得氧化铁红产品。干法焙烧生成的炉气中含 有大量的S02有害成分，将其直接排入到大气中，将会严重污染环境；也有
采用石灰水吸收其中的S02有害成分，然后再排入大气中，该方案虽然减少 了 S02有害成分对大气的污染，但同时又产生了硫酸钙废渣，同时增加了生产成本。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点，本发明提供一种氧化铁红联产浓硫 酸的生产工艺，该种生产工艺将干法生产氧化铁红的工艺与工业硫酸的生 产工艺完好地结合在一起，很好地解决了目前干法氧化铁红生产中存在的 问题，消除了环境污染，同时也降低了整个生产成本，提高了产品质量， 使各种资源得到了更加充分合理的利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种氧化铁红联产浓硫 酸的生产工艺，主要包括下述顺序的步骤
第一歩骤是预处理将含量为62%以上的铁精粉、35%的硫磺及浓度》
70%的浓硫酸混合搅拌，铁精粉与硫酸进行硫化反应，生成硫酸铁和硫酸亚 铁的混合物，加温至14(TC时保持2 4h后处理成型，送入打散机打散，再 经过筛选后将粒度为100目、水分含量为8%的混合物经胶带输送机送入焙 烧步骤中的加料斗内；
第二步骤是焙烧常压空气经鼓风机鼓入沸腾炉底部，来自第一步骤 贮存在炉前加料贮斗内的物料，经胶带给料机均匀的加入沸腾炉内，经热 源加热后，硫磺混合料和空气中的氧进行氧化燃烧，生成二氧化硫；
第三步骤是冷却、研磨及吸收沸腾炉出来的焙渣经冷却、研磨分离 后制得氧化铁红产品；同时，沸腾炉出来的含有S02的高温炉气经除尘、净 化、二次转化及二次吸收后制成浓硫酸产品。
所述第一歩骤中，铁精粉、硫磺、硫酸的重量混合比例为1: 0. 1 0. 3:
0. 1 1。所述第二步骤中，沸腾炉中所采用的热源为硫磺。
所述第二步骤中，沸腾炉内温度为600 900。C，停留时间为10 40分钟。
与现有技术相比，本发明所述的氧化铁红联产浓硫酸工艺具有以下优
点
1、 在生产原料上，选用高含量的精铁精粉，可制得高纯度的氧化铁红
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2、 以硫磺为热源，不仅为铁原料焙烧提供了热量，而且硫磺本身转化 成生产硫酸所需的S02气体，与传统干法生产氧化铁红采用煤或油为热源相 比，综合利用了能源，降低了生产成本，同时也提高了产品的质量；
3、 采用沸腾炉焙烧，易控制焙烧温度，生产能力大，可实现连续化生 产，物料焙烧温度均匀，停留时间短，保证了氧化铁红产品的质量；
4、 采用将主要含有S02的炉气经除尘，净化后，进入转化器，在催化 剂作用下，将S02氧化成so3，再经二次转化，二次吸收制得工业上大量需 求的浓硫酸产品，不仅消除了大量的S02造成的环境污染，而且充分利用硫
资源。
图1是本发明工艺流程方框示意图。 下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施例方式
实施例1:
在1000L反应槽中，第一步骤是预处理先加入400kg精铁精粉，40kg硫磺粉，再拌入40kg浓度90。/。的硫酸混合搅拌，反应成型3小时，铁精粉 与硫酸进行硫化反应，生成硫酸铁和硫酸亚铁的混合物，加温至14(TC时保 持2 4h后处理成型，经由胶带输送机送入打散机打散，再经过筛选后将 粒度为100目、水分含量为8%的经胶带输送机送入03000咖的沸腾炉中焙烧。
第二步骤是焙烧，常压空气经鼓风机鼓入沸腾炉底部，来自原料工段 贮存在炉前加料贮斗内的物料，经胶带给料机均匀的加入沸腾炉内。沸腾 炉内采用硫磺为热源，硫磺混合料和空气中的氧在流态化状态下进行氧化 燃烧，焙烧温度控制在600 900。C之间，停留时间为10 40分钟，生成二 氧化硫，浓度为12%左右。
第三步骤是冷却、研磨及吸收，从沸腾炉出来的95(TC左右含二氧化硫 的高温炉气，依次经炉气冷却器降温、旋风除尘器除尘后进入净化吸收制 得硫酸。而经沸腾炉排出的物料以及废热锅炉、旋风除尘器和电除尘器排 出的物料，经冷却粉碎制得氧化铁红产品。
在上述第三步骤中，制得硫酸的过程包括 1)净化工段
炉气进入文氏管、循环喷淋稀硫酸，炉气经降温后，进入泡沫塔继续降
温到规定的温度(42°C)。循环酸在稀酸板式冷却器与循环水间换热，进行 冷却降温。
出泡沬塔的炉气，依次经过一级电除雾器除去炉气中的酸雾，使其含量 《0. 005g/Nm3后，进入干吸工段的干燥塔进行干燥。
净化工段采用封闭稀酸洗工艺，排出的稀硫酸用于氧化铁红原料预处理。
2) 干吸工段
本工段采用一次干燥，两次吸收工艺。自净化工段来的炉气，进入干 燥塔喷淋93%的硫酸干燥，使含水率降至《0.1g/Nn^后，然后进入转化工段
二氧化硫鼓风机。
干燥塔上部喷淋下的93%硫酸，吸收水份后流入干燥塔循环槽，用一吸 塔循环系统串入的98%硫酸，维持其浓度，经干燥塔循环泵送入干燥塔酸冷 却器降温后，入干燥塔上部喷淋。增多的93%硫酸， 一部分串入一吸塔循环 槽， 一部分作为成品酸计量后，送成品贮藏罐。
来自转化的一次转化气进入第一吸收塔，吸收三氧化硫并经塔顶丝网 除沫器除去酸沬后，返回转化器，进行二次转化。
第一吸收塔以98%的硫酸喷淋，吸三氧化硫浓度提高后流入一吸塔循环 槽，加入清水调节酸浓，经循环泵送入吸收塔酸冷却器降温后，入一吸塔 喷淋。增多的98%硫酸，串入干燥塔循环槽或产出成品。
来自转化的二次转化气进入第二吸收塔，吸收三氧化硫并经塔顶丝网 除沬器除去酸沫后，由尾气烟囱放空。
第二吸收塔也以98%的硫酸喷淋，吸收三氧化硫浓度提高后流入二吸塔 循环槽，加入清水调节酸浓，经循环泵送入吸收塔酸冷却器降温后，入二 吸塔喷淋。增多的98%硫酸，串入干燥塔循环槽。
3) 转化工段
来自干吸工段干燥塔三氧化硫浓度约8%的炉气，经二氧化硫鼓风机降 压，入第III换热器及第I换热器壳侧与管侧三氧化硫气换热，温度升至430。C左右，入转化器进行第一次转化。经一、二、三段催化剂反应转化率。
95%的转化气，进入ni换热器管侧和壳侧二氧化硫气换热降温后，进入干吸
工段第一吸收塔进行第一次吸收。被吸收三氧化硫后的气体，经第IV换热 器及第II换热器壳侧与管侧三氧化硫气换热，温度升至42(TC左右，入转化 器进行第二次转化，总转化率达99.7%。 二次转化气经第IV换热器管侧与壳 侧二氧化硫气换热降温后，入干吸工段第二吸收塔进行第二次吸收。 实施例2
工艺过程同实施例l，物料配比400kg精铁精粉，120kg硫磺粉，再拌 入400kg浓度70%的硫酸。
实施例3
工艺过程同实施例1，物料配比400kg精铁精粉，60kg硫磺粉，再拌 入100kg浓度80%的硫酸。
实施例4
工艺过程同实施例1，物料配比400kg精铁精粉，60kg硫磺粉，再拌 入200kg浓度90%的硫酸。
该种氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺以硫磺作为热源，采用沸腾焙烧 干法生产氧化铁红产品，具有生产成本低，产量大，产品质量好，充分合 理地利用了能源；焙烧的烟气经处理制成了市场需要的浓硫酸产品，既消 除了环境污染，又充分利用了硫资源，化害为利，经济效益，环境效益和 社会效益显著。
权利要求
1. 一种氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺，其特征在于，主要包括下述顺序的步骤第一步骤是预处理将含量为62％以上的铁精粉、35％的硫磺及浓度≥70％的浓硫酸混合搅拌，铁精粉与硫酸进行硫化反应，生成硫酸铁和硫酸亚铁的混合物，加温至140℃时保持2～4h后处理成型，送入打散机打散，再经过筛选后将粒度为100目、水分含量为8％的混合物经胶带输送机送入焙烧步骤加料斗内；第二步骤是焙烧常压空气经鼓风机鼓入沸腾炉底部，来自第一步骤贮存在炉前加料贮斗内的物料，经胶带给料机均匀的加入沸腾炉内，经热源加热后，硫磺混合料和空气中的氧在流态化状态下进行氧化燃烧，生成二氧化硫；第三步骤是冷却、研磨及吸收沸腾炉出来的焙渣经冷却、研磨分离后制得氧化铁红产品；同时，沸腾炉出来高温炉气经除尘、净化、二次转化及二次吸收后制成浓硫酸产品。
2. 根据权利要求1所述的氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺，其特征在 于，铁精粉、硫磺、硫酸的重量混合比例为l: 0. 1 0.3: 0. 1 1。
3. 根据权利要求1所述的氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺，其特征在于，所述沸腾炉中所采用的热源为硫磺。
4. 根据权利要求2所述的氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺，其特征在 于，所述沸腾炉内温度为600 90(TC，停留时间为10 40分钟。
全文摘要
本发明提供了一种氧化铁红联产浓硫酸的生产工艺，它以铁精粉(或铁泥)、硫磺为主要原料，将铁精粉(或铁泥)与硫磺按适量的比例混合，再加入适量的硫酸反应至要求程度，然后将物料输送至沸腾炉内焙烧，焙渣经冷却，粉碎制得氧化铁红产品；炉气经除尘，净化、二次转化，二次吸收制成浓硫酸产品。该工艺以硫磺作为热源，采用沸腾焙烧干法生产氧化铁红产品，具有生产成本低，产量大，产品质量好，充分合理地利用了能源；焙烧的烟气经处理制成了市场需要的浓硫酸产品，既消除了环境污染，又充分利用了硫资源，化害为利，经济效益，环境效益和社会效益显著。
文档编号C01B17/69GK101439880SQ20081023268
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者彭铁战 申请人:彭铁战