[實用新型]一種增加人造金紅石母液中鐵離子濃度的裝置

有效

• 申請號: 201320158574.2
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN203173931U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 顏華;鄧科;張定明;唐勇;孫永貴;周高明
• 申請（專利權）人: 宜賓天原集團股份有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 魏常巍

技術領域

本實用新型涉及一種增加人造金紅石母液中鐵濃度的裝置，屬于化工領域。

背景技術

人造金紅石系指利用化學加工方法，將鈦鐵礦中的大部分鐵成分分離出去所生產的一種在成分上和結構性能上與天然金紅石相同的富鈦原料。在用鹽酸浸取鈦精礦制取人造金紅石的過程中，可有效地除去鈦精礦中的雜質鐵和大部分CaO、MgO、Al₂O₃、MnO等，獲得含TiO₂88%-96%的高品位人造金紅石，特別適合處理各種類型的鈦精礦。但是，在用鹽酸浸取鈦精礦制造人造金紅石過程中，鈦精礦中的含鐵物質及鈣鎂氧化物等溶解形成氯化鹽進入鹽酸中形成人造金紅石母液。

人造金紅石母液的典型組成見下表所示：

由于人造金紅石母液中含有多種金屬氯化物，特別是含有大量氯化鐵和氯化亞鐵，加上還有部分未反應的鹽酸，使其很難資源化利用。

公開號為CN1657426A的實用新型專利申請說明書中公開了一種人造金紅石母液回收處理方法。該方法是將人造金紅石母液加熱濃縮后，使其中的氯化鐵濃度提高，然后噴入焙燒爐中焙燒，在高溫氧化氣氛下氯化鐵發生熱分解反應，形成氯化氫氣體和以氧化鐵為主的固體氧化物，氯化氫氣體則用水吸收得到再生鹽酸。該方法雖然實現了氯離子的循環利用，但能耗很高，每處理一噸人造金紅石產生的母液需要大約640萬大卡的熱量，需要天然氣即800Nm³左右，而且70%的熱量都消耗在水的蒸發潛熱上，在國家長期以來一直倡導節能的政策法規下，這種方法顯然是不可持續性的。

專利號為ZL?90105886.6的實用新型專利公開了一種從稀鹽酸法金紅石母液中提制超細微氧化鐵的方法。該方法是將金紅石母液中加入粒徑為2-25毫米的細鐵屑，在30-100℃下處理至PH3.8時，再加入聚丙烯酰胺后沉淀，清液通氯氣氧化后，將含氯化鐵的氧化液在25-70℃溫度強攪拌下半連續式加入氨水至PH5-8時，生成無定形氫氧化鐵膠體沉淀，將此沉淀制成含Fe?0.5-15%的漿料，依次加入鐵屑、三價鐵鹽、表面活性劑和帶正電荷物質處理、過濾，濾餅經干燥研磨制得超細微氧化鐵黃，將所得氧化鐵黃在煅燒爐內煅燒則可獲得氧化鐵粉。該方法雖然在母液中加入了細鐵屑增加了母液的鐵濃度，但是該方法工藝流程復雜，過程中需要使用有毒的氯氣細鐵屑才能發生酸解反應，并且該酸解反應需要較多的條件，反應不完全，而且人造金紅石母液中氯元素未能得到回收利用，副產物大量含氯離子的廢液給環境帶來嚴重污染。

目前現有技術對人造金紅石母液的處理技術研究較少，基本上對人造金紅石母液的利用都只是回收鐵而未考慮氯元素的回收利用，且人造金紅石母液中含有大量水份，通過加熱濃縮、噴霧焙燒的方法能耗較高，環保成本高。因此對于人造金紅石母液的處理，迫切需要研究一種提高母液中鐵濃度的方法及裝置，避免大量的加熱焙燒過程，節約能耗，同時對母液中的氯元素回收利用，充分利用處理過程中的尾氣，實現資源、能源的循環利用。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于針對現有技術的不足，提供一種增加人造金紅石母液中鐵濃度的裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下的技術方案：

一種增加人造金紅石母液中鐵濃度的裝置，包括母液預處理系統、氣體進入系統、出料系統、循環系統、尾氣處理系統和流化床反應器，所述流化床反應器包括自下而上順序布置的錐形段、反應段、擴大段和沉降段，設置有氣體進料口、固液漿料進料口、液體出口和尾氣出口，母液預處理系統和固液漿料進料口連接，氣體進入系統和氣體進料口連接，出料系統和液體出口連接，尾氣處理系統和尾氣出口連接，循環系統和母液預處理系統、尾氣處理系統連接。

所述的氣體進料口設置在所述錐形段的下部，固液漿料進料口設置在所述反應段的下部，液體出口設置在所述沉降段的下部，尾氣出口設置流化床反應器頂部。

所述的母液預處理系統包括預蒸發器、鹽酸泵、鐵源料倉、預混槽和防腐漿料泵。

所述的氣體進入系統包括空氣壓縮機和氯化氫氣體壓縮機。

所述的出料系統包括緩沖罐、過濾器和防腐砂漿泵。

所述的尾氣處理系統包括冷凝器、水洗塔和堿洗塔。

所述的循環系統包括母液儲槽和母液循環泵。應用本實用新型裝置處理人造金紅石母液的過程如下所述：