专利名称：一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法
技术领域：
本发明属于无机化工硫酸行业废弃烧渣治理和利用的技术领域，尤其是一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法。
背景技术：
硫酸工业是以硫铁矿为原料接触法生产的硫酸，主要由原料、焙烧、净化、转化和吸收五个工序组成。一般习惯上以净化工艺流程，经硫酸生产分成干法和湿法两大类。湿法净化又有酸洗、热浓酸洗和水洗之分。目前我国硫铁矿制酸少数工厂是酸洗流程，多数仍为水洗流程。硫铁矿主要由硫和铁组成，伴有少量的有色金属和稀有金属。硫铁矿烧渣为硫铁矿焙烧提取硫后排出的残渣。硫铁矿中除了硫被利用外，铁及其他元素仍留在烧渣中。烧渣是用来炼铁，提取有色金属和制造建筑材料的原料。单位硫酸产品的排放量与硫铁矿的品位及工艺条件有关。在相同的工艺条件下硫铁矿的品位越高则排渣量就越少，反之则高。当硫铁矿含硫量为25 35%时，一般生产每吨约产生0. 7 1吨的烧结渣。下面硫酸烧渣的各种成分的百分含量为四氧化三铁含量为 43.31%,三氧化二铝含量为8. 13%，氧化钙含量为1. 63%，氧化镁含量为0. 46%，氧化硅含量为35. 73%，硫的含量为0. 16%。其一，对硫酸烧渣的利用应不断提高产出物的价值，产出一些市场紧缺的、附加值大的产品，以提高硫酸烧渣利用的经济效益。其二，众所周知，硫酸烧渣的利用与硫酸盐有关。硫酸镁注射液的镁离子可抑制中枢神经的活动，抑制运动神经 肌肉接头乙酰胆碱的释放，阻断神经肌肉联接处的传导， 降低或解除肌肉收缩作用，同时对血管平滑肌有舒张作用，使痉挛的外周血管扩张，降低血压，因而对子痫有预防和治疗作用，对子宫平滑肌收缩也有抑制作用，可用于治疗早产。硫酸铝是一个被广泛运用的工业试剂，通常会与明矾混淆；明矾是硫酸铝与硫酸钾的复盐，而硫酸铝是单盐。复盐又称重盐，由两种以上单盐组成，在溶液中电离为单盐离子；硫酸铝通常被作为絮凝剂，用于提纯饮用水及污水处理设备当中，也用于造纸工业。硫酸铁常用作分析试剂、糖定量测定、铁催化剂、媒染剂、净水剂制颜料、药物。
发明内容
本发明旨在针对硫酸烧渣的利用和市场需求，提供一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法。为了实现上述目的，本发明一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法的技术方案如下。一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，硫酸烧渣通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硫酸盐；所述酸处理回收工艺为将硫酸烧渣中的氯化铝与盐酸以纯质量比1 1.95 2. 35投入第一耐腐蚀反应器中，同时打开搅拌器缓缓搅拌使物质进行化学反应；20分钟后反应生成氯化铝、氯化铁、氯化钙、氯化镁等氯化物；过滤得到黑色滤饼硅化物和单质硫送去另外深加工，同时得到澄清的氯化物液体进行下一步提纯；所述合成纯化工艺为将所述酸处理回收工艺得到的氯化铝与稀硫酸以纯质量比 1 0.9 1.3送入第二耐腐蚀反应器中，开动搅拌器在缓缓的搅拌下反应生成硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐；过滤得到白色滤饼硫酸钙经洗涤干燥、粉碎包装得到硫酸钙产品。同时得到澄清的硫酸铝、硫酸铁、硫酸镁、盐酸混合溶液进行下一步提取；将澄清硫酸盐溶液送入耐腐蚀减压蒸馏器里进行减压蒸馏，当蒸馏液体达到了饱和溶液时排出来进入冷却器进行分级冷却；根据他们的凝固点不同将依次冷却出硫酸铁、 硫酸铝、硫酸镁晶体；再经洗涤甩干、包装检斤得到三种硫酸盐晶体产品。最后蒸馏剩下的液体为盐酸溶液返回上道工艺循环利用。本发明所用的硫酸烧渣为生产硫铁矿为原料接触法生产的硫酸烧渣，其组分是这样的四氧化三铁，三氧化二铝，氧化钙，氧化镁，氧化硅，硫。本发明的化学反应式为A1203+6HC1= = = = 2A1C13+3H202A1C13+3H2S04 = = = = Al2 (S04) 3+6HCl本发明的有益效果在于其一，提供了一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，为有效处理硫酸烧渣开辟一条途径。其二，制取物包括硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁都是经济价值较大的畅销产品，提高了处理硫酸烧渣的经济效益。其三，投资少，对处理生产硫铁矿为原料接触法生产的硫酸烧渣及类似组分的硫酸烧渣尤为适用，可以说开辟了一条新路。 其四，制取物的纯度高，质量有保证。
具体实施例方式实施例一一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，硫酸烧渣通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硫酸盐；所述酸处理回收工艺为取硫酸烧渣500公斤(其中含三氧化二铝含量为 8. 13%)将硫酸烧渣中的氯化铝与盐酸以纯质量比1 2. 15投入第一耐腐蚀反应器中，同时打开搅拌器缓缓搅拌使物质进行化学反应；20分钟后反应生成106. 8公斤氯化铝和氯化铁、氯化钙、氯化镁等氯化物；过滤得到黑色滤饼硅化物和单质硫送去另外深加工，同时得到澄清的氯化物液体进行下一步提纯；所述合成纯化工艺为将所述酸处理回收工艺得到的氯化铝与稀硫酸以纯质量比 1 1.1送入第二耐腐蚀反应器中，开动搅拌器在缓缓的搅拌下反应生成硫酸铝、硫酸铁、 硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐；过滤得到白色滤饼硫酸钙经洗涤干燥、粉碎包装得到硫酸钙产品。同时得到澄清的硫酸铝、硫酸铁、硫酸镁、盐酸混合溶液进行下一步提取；将澄清硫酸盐溶液送入耐腐蚀减压蒸馏器里进行减压蒸馏，当蒸馏液体达到了饱和溶液时排出来进入冷却器进行分级冷却；根据他们的凝固点不同将依次冷却出136. 66 公斤硫酸铝晶体和硫酸铁、硫酸镁晶体；再经洗涤甩干、包装检斤得到三种硫酸盐晶体产品。最后蒸馏剩下的液体为盐酸溶液返回上道工艺循环利用。本发明所用的硫酸烧渣为生产硫铁矿为原料接触法生产的硫酸烧渣，其组分是这
4样的四氧化三铁含量为43. 31%，三氧化二铝含量为8. 13%，氧化钙含量为1.63%，氧化镁含量为0. 46%，氧化硅含量为35. 73%，硫的含量为0. 16%。实施例二一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，硫酸烧渣通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硫酸盐；所述酸处理回收工艺为取硫酸烧渣500公斤(其中含三氧化二铝含量为 8. 13%)将硫酸烧渣中的氯化铝与盐酸以纯质量比1 2. 35投入第一耐腐蚀反应器中，同时打开搅拌器缓缓搅拌使物质进行化学反应；20分钟后反应生成116. 7公斤氯化铝和氯化铁、氯化钙、氯化镁等氯化物；过滤得到黑色滤饼硅化物和单质硫送去另外深加工，同时得到澄清的氯化物液体进行下一步提纯；所述合成纯化工艺为将所述酸处理回收工艺得到的氯化铝与稀硫酸以纯质量比 1 1.3送入第二耐腐蚀反应器中，开动搅拌器在缓缓的搅拌下反应生成硫酸铝、硫酸铁、 硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐；过滤得到白色滤饼硫酸钙经洗涤干燥、粉碎包装得到硫酸钙产品。同时得到澄清的硫酸铝、硫酸铁、硫酸镁、盐酸混合溶液进行下一步提取；将澄清硫酸盐溶液送入耐腐蚀减压蒸馏器里进行减压蒸馏，当蒸馏液体达到了饱和溶液时排出来进入冷却器进行分级冷却；根据他们的凝固点不同将依次冷却出176. 5公斤硫酸铝晶体和硫酸铁、硫酸镁晶体；再经洗涤甩干、包装检斤得到三种硫酸盐晶体产品。 最后蒸馏剩下的液体为盐酸溶液返回上道工艺循环利用。本发明所用的硫酸烧渣为生产硫铁矿为原料接触法生产的硫酸烧渣，其组分是这样的四氧化三铁含量为43. 31%，三氧化二铝含量为8. 13%，氧化钙含量为1.63%，氧化镁含量为0. 46%，氧化硅含量为35. 73%，硫的含量为0. 16%。实施例三一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，硫酸烧渣通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硫酸盐；所述酸处理回收工艺为取硫酸烧渣500公斤(其中含三氧化二铝含量为 8. 13%)将硫酸烧渣中的氯化铝与盐酸以纯质量比1 1.95投入第一耐腐蚀反应器中，同时打开搅拌器缓缓搅拌使物质进行化学反应；20分钟后反应生成96. 9公斤氯化铝和氯化铁、氯化钙、氯化镁等氯化物；过滤得到黑色滤饼硅化物和单质硫送去另外深加工，同时得到澄清的氯化物液体进行下一步提纯；所述合成纯化工艺为将所述酸处理回收工艺得到的氯化铝与稀硫酸以纯质量比 1 0.9送入第二耐腐蚀反应器中，开动搅拌器在缓缓的搅拌下反应生成硫酸铝、硫酸铁、 硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐；过滤得到白色滤饼硫酸钙经洗涤干燥、粉碎包装得到硫酸钙产品。同时得到澄清的硫酸铝、硫酸铁、硫酸镁、盐酸混合溶液进行下一步提取；将澄清硫酸盐溶液送入耐腐蚀减压蒸馏器里进行减压蒸馏，当蒸馏液体达到了饱和溶液时排出来进入冷却器进行分级冷却；根据他们的凝固点不同将依次冷却出101. 4公斤硫酸铝晶体和硫酸铁、硫酸镁晶体；再经洗涤甩干、包装检斤得到三种硫酸盐晶体产品。 最后蒸馏剩下的液体为盐酸溶液返回上道工艺循环利用。本发明所用的硫酸烧渣为生产硫铁矿为原料接触法生产的硫酸烧渣，其组分是这样的四氧化三铁含量为43. 31%，三氧化二铝含量为8. 13%，氧化钙含量为1.63%，氧化镁含量为0. 46%，氧化硅含量为35. 73%，硫的含量为0. 16%。
权利要求
1.一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，其特征在于硫酸烧渣通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硫酸盐；所述酸处理回收工艺为将硫酸烧渣中的氯化铝与盐酸以纯质量比1 1. 95-2. 35投入第一耐腐蚀反应器中，同时打开搅拌器缓缓搅拌使物质进行化学反应；20分钟后反应生成氯化铝、氯化铁、氯化钙、氯化镁等氯化物；过滤得到黑色滤饼硅化物和单质硫送去另外深加工，同时得到澄清的氯化物液体进行下一步提纯；所述合成纯化工艺为将所述酸处理回收工艺得到的氯化铝与稀硫酸以纯质量比 1 0.9-1. 3送入第二耐腐蚀反应器中，开动搅拌器在缓缓的搅拌下反应生成硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐；过滤得到白色滤饼硫酸钙经洗涤干燥、粉碎包装得到硫酸钙产品。同时得到澄清的硫酸铝、硫酸铁、硫酸镁、盐酸混合溶液进行下一步提取；将澄清硫酸盐溶液送入耐腐蚀减压蒸馏器里进行减压蒸馏，当蒸溜液体达到了饱和溶液时排出来进入冷却器进行分级冷却；根据他们的凝固点不同将依次冷却出硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁晶体；再经洗涤甩干、包装检斤得到三种硫酸盐晶体产品。最后蒸馏剩下的液体为盐酸溶液返回上道工艺循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，其特征在于 所述硫酸烧渣，其组分中含有四氧化三铁，三氧化二铝，氧化钙，氧化镁，氧化硅，硫。
全文摘要
一种用化学法制备硫酸烧渣为硫酸盐的方法，涉及无机化工硫酸行业废弃烧渣治理和综合利用。其将硫酸烧渣通过酸处理回收及合成纯化工艺，制得硫酸盐；酸处理回收工艺将硫酸烧渣中的氯化铝与盐酸反应于第一耐腐蚀反应器中，生成氯化铝、氯化铁、氯化钙、氯化镁等氯化物；过滤得到滤饼硅化物和单质硫另深加工；合成纯化工艺将氯化铝与稀硫酸反应于第二耐腐蚀反应器中，生成硫酸铝、硫酸铁、硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐；过滤得到滤饼硫酸钙经洗涤干燥、粉碎包装得到硫酸钙产品。再将澄清的溶液反应于耐腐蚀减压蒸馏器里经减压蒸馏、冷却、洗涤甩干、包装检斤得到硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁三种硫酸盐晶体产品。提高了处理硫酸烧渣的经济效益。
文档编号C01F5/40GK102153125SQ20101057764
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者何侠 申请人:何侠