[發明專利]一種鐵礬渣低溫分解及分別回收資源的方法

有效

• 申請號: 201710471108.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107324358B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 譚宏斌;馬小玲;侯小強;王瑜;桂海平
• 申請（專利權）人: 譚宏斌
• 主分類號: C01C1/02
• 分類號: C01C1/02;C01G49/06;C01B17/74;C22B7/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種鐵礬渣低溫分解及分別回收資源的方法，它是將鐵礬渣在低溫換熱器中進行預分解，得到硫酸鐵粉和氨氣；再在硫酸鐵粉中加入催化劑和還原劑，混合均勻后，加入高溫換熱器中分解得到高濃度氧化硫氣體和氧化鐵粉，從氧化鐵粉中回收有價金屬。本發明可單獨回收氨氣、氧化硫和氧化鐵粉，同已有技術方案相比，本方法能節約生產成本，降低能耗，提高效率。

技術領域

本發明涉及鐵礬渣的資源化利用領域，具體涉及一種鐵礬渣低溫分解及分別回收資源的方法。

背景技術

近十年來，我國鉛鋅冶金保持了快速增長的勢頭，2010年，鉛鋅總產量達到958.10萬噸。對于年產10萬噸的濕法工藝生電鋅廠，若鋅精礦含鐵以8％計，則每年產出的黃銨鐵礬(鐵礬渣)約為5.3萬噸[陳永明，唐謨堂，第19卷第7期中國有色金屬學報楊聲海，等.NaOH分解含銦鐵礬渣新工藝[J].中國有色金屬學報，2009，19(7)：1322-1331]。我國鉛鋅金屬產量已連續多年位居世界第一。在產品產能飛速發展的同時，生產過程中的黃銨鐵礬的處理問題逐步凸現，不僅關系到資源的綜合循環利用，而且更關系到對自然環境的影響。

根據黃銨鐵礬的熱性質，在加熱升溫過程中發生熱分解，不同溫度分解的產物不同，如下反應式：

[邱電云，馬榮駿.熱酸浸出濕法煉鋅中鐵礬渣的處理方法[J].湖南有色金屬，1994，10(3)：158-162]。因此，將黃銨鐵礬在高溫煅燒，可回收氨氣、氧化硫和氧化鐵。

另外，黃銨鐵礬在低溫(400℃)分解后，得到的中間產物，其物相還不很清楚，一些文獻將其取名為硫鐵燒渣；因中間產物主要含硫酸鐵的相關物質，本申請將中間產物，取名為硫酸鐵粉。

譚宏斌等人的發明專利，公開了黃銨鐵礬中回收硫的工藝，包括(1)用鉛鋅冶煉廠產生的黃銨鐵礬作為原料，其中加入添加劑、成形劑、氣氛調節劑、水，攪拌均勻后，制成球狀顆粒；(2)球狀顆粒通過振動給料機，送入柱狀熱處理爐中，于700～900℃反應得到氧化鐵副產品，經爐膛下開口底部的振動出料機直接收集；產生的煙氣通過爐膛頂部的排氣口排出，由鉛鋅冶煉過程中的酸浸液吸收后，送硫酸制備車間，回收硫；(3)將收集到的氧化鐵副產品用粉磨、洗滌、干燥后得到工業用氧化鐵原料[譚宏斌，馬小玲，侯小強，等.從黃銨鐵礬中回收硫的工藝[P].專利申請號：201310397438.3]。

該專利柱狀熱處理爐產生的煙氣，由于含有部分空氣和氣氛調節劑產生的氣體，煙氣中氧化硫的濃度較低，影響制備硫酸的效率，增加硫酸的成本。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種鐵礬渣低溫分解及分別回收資源的方法，本發明可單獨回收氨氣、氧化硫和氧化鐵粉，同已有技術方案相比，本方法能節約生產成本，降低能耗，提高效率。

為達到以上目的，本發明采取了如下技術方案：

一種鐵礬渣低溫分解及分別回收資源的方法，包括以下步驟：

將鐵礬渣在400～450℃的低溫換熱器中進行預分解，充分反應得到硫酸鐵粉和氨氣，收集氨氣；再在硫酸鐵粉中加入催化劑和還原劑，混合均勻后，加入500～600℃的高溫換熱器中分解反應，充分反應得到氧化硫氣體和氧化鐵粉，收集氧化硫氣體和氧化鐵粉，從氧化鐵粉中回收有價金屬；其中，催化劑為氧化銅、氧化錳或氧化鐵，加入量為鐵礬渣質量的0.01～0.05％；還原劑為硫化鋅、硫化鉛、煤油或斑銅礦，加入量為鐵礬渣質量的15～20％。

作為本發明的進一步改進，所述的低溫換熱器中，換熱管的材料為不銹鋼；高溫換熱器中，換熱管的材料為陶瓷管。

作為本發明的進一步改進，所述的高溫換熱器放出的煙氣中氧化硫含量均大于40％。