[發明專利]酸浸-堿溶聯合處理硫鐵礦燒渣的方法

有效

• 申請號: 201110427389.4
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102534187A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 師兆忠;景中建;韓艷霞;王明瑞;姬紅;張鐳;胡斌杰
• 申請（專利權）人: 師兆忠
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B7/00;C22B3/06;C22B3/44
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 曹素珍

1.一種酸浸-堿溶聯合處理硫鐵礦燒渣方法，其特征在于如下工藝步驟：

<1>酸浸取硫鐵礦燒渣：利用硝酸與硫鐵礦燒渣反應活性較低的特點，脫除燒渣中包括硫、砷在內的堿性氧化物雜質，使鐵仍以氧化物形式在固相中，相當于對鐵進行富集；

硝酸浸取燒渣脫除其中的硫及其它堿性氧化物(除鐵外)，主要反應如下：

6HNO₃+Fe₂O₃＝2Fe(NO₃)₃+3H₂O????????(1)

CaSO₄+2HNO₃＝Ca(NO₃)₂+H₂SO₄????????(2)

MgO+2HNO₃＝Mg(NO₃)₂+H₂O????????????(3)

PbO+2HNO₃＝Pb(NO₃)₂+H₂O????????????(4)

CuO+2HNO₃＝Cu(NO₃)₂+H₂O????????????(5)

ZnO+2HNO₃＝Zn(NO₃)₂+H₂O????????????(6)

根據化學計量關系，硝酸理論用量計算式為

式中，M——物質的量。

為了最大限度的脫除雜質，將采用數倍的硝酸理論用量，稱作硝酸過量系數，用R表示。

按照上述硝酸理論用量計算式計算，經過正交試驗得出酸浸優化工藝條件為：硝酸濃度為6mol·L^-1，酸浸取時間為60min，溫度為50℃，硝酸過量系數R為15，過濾后，固相為酸浸渣、液相為酸浸液。

<2>采用酸浸液制備磷酸鐵：在上述酸浸液中加入磷酸二氫銨，在pH值為1.5，n(PO₄^3-)/n(Fe³⁺)＝5∶1，溫度為80℃的條件下反應60min，酸浸液中的鐵離子形成磷酸鐵沉淀，液相為除鐵酸浸液；

<3>對除鐵酸浸液脫砷處理：在上述的除鐵酸浸液中加入氨水，在pH值為8.0，Fe/As＝5，溫度為30℃的條件下進行反應2h，得固相砷渣，液相為凈化酸浸液；

<4>用凈化酸浸液制備硝基復合肥：根據不同要求調整氮、磷、鉀比例，用于制備固態硝基復合肥料及清液硝基復合肥料；

<5>對酸浸渣堿溶處理：在上述固相酸浸渣中加入濃度為4mol·L^-1的氫氧化鈉溶液，該氫氧化鈉用量為理論用量的100％，在溫度為170℃的條件下進行反應5h，堿溶脫除酸浸渣中的部分二氧化硅，堿溶后得固相鐵精礦，用于煉鐵原料，液相堿解液，在該堿解液中加入鹽酸進行酸化處理，生成白炭黑產品，該產品質量符合HG/T3061-2009國家標準，得液相氯化鈉，用于燒堿原料。