焙烧制取硫酸的原料制造技术

本发明专利技术公开了一种焙烧制取硫酸的原料，属于硫酸制取领域。该原料是将钛白废渣和选矿弃渣按一定质量百分比混合后堆放10～30天得到，质量百分比为钛白废渣10～40％、选矿弃渣60～90％；原料中S含量20～25％，水分≤8％；所述选矿弃渣为选铜弃渣、选锌弃渣、选钴弃渣、选钛弃渣中的至少一种。该原料全部来源于工业废弃物，不仅成本低廉，避免资源浪费和环境污染，而且能够满足常规煅烧制取硫酸工艺，并且得到合格铁精粉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硫酸制取领域，具体涉及一种焙烧制取硫酸的原料。
技术介绍
目前，焙烧制取硫酸的工艺主要有两种，一种是直接采用硫磺作为原料，将硫磺直接送入焚硫炉燃烧制取二氧化硫，二氧化硫气体经转化、吸收得到硫酸；该工艺由于成本高，在区域范围内运输受限，基本在亏本运行。另一种是焙烧制取硫酸的主要工艺，采用硫铁矿作为原料，将硫铁矿送入沸腾炉燃烧制取二氧化硫，然后经净化、转化、吸收制得硫酸溶液。该工艺的沸腾炉燃烧阶段，需要将焙烧温度控制在800～900℃范围内，如果温度过高易高温结疤造成死炉，如果温度过低渣残硫较高收率低、铁精粉质量差，并且影响蒸汽产量。硫铁矿为焙烧制取硫酸的主要原料，但是，由于硫铁矿的开采成本高，在如今的经济形势下，已严重制约了硫酸制取领域的发展。为了促进硫酸企业的健康发展，现亟需一种替代原料，解决原料成本高、企业无法正常盈利、经营困难的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种焙烧制取硫酸的原料，该原料全部采用工业废弃物，并且满足焙烧制取硫酸工艺的要求，可直接使用。申请人发现：钛白废渣即硫酸法钛白的主要废弃物七水硫酸亚铁，其铁含量约在18～21％，S含量约在9～12％。钛白废渣的处理方式通常是混合石膏渣后填埋处理，不仅处理费用高，环境污染大，而且其含有的大量铁和硫由于得不到应用而造成资源浪费。如果将钛白废渣直接应用于焙烧制取硫酸，钛白废渣中含有的大量结晶水将会吸取大量的热量，使沸腾炉中的温度极大的低于工艺温度(实际约500℃左右)，不能满足工艺生产的需要。选矿弃渣如选铜弃渣、选锌弃渣、选钴弃渣、选钛弃渣等同样含有大量的铁资源和硫资源得不到应用；并且选矿弃渣在堆放的过程中易放生氧化反应而自然发热结块。原因是其含有的FeS2与氧气接触，在一定温度和湿度下会发生如下反应：2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4+Q12FeSO4+6H2O+3O2→4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3+Q4FeSO4+O2+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O+Q以上3个反应均为放热反应，当聚热达到一定程度时矿石即进入高温氧化解段，其化学反应式如下：4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2+Q释放出SO2气体对环境污染大，其结块需人工破碎达到100目后才能入炉使用，成本高，不仅如此，如果直接将选矿弃渣应用于焙烧制取硫酸，其会放出大量的热量，使沸腾炉中的温度高于工艺温度(实际约1100℃左右)，不能满足工艺生产的需要。另外，对于硫酸生产企业来说，SO2的损失就是产品的损失，即使以后研发的新技术能够直接应用选矿弃渣，那也会增加冶炼成本。由此，申请人采用以下技术方案解决上述技术问题：焙烧制取硫酸的原料，是将钛白废渣和选矿弃渣按一定质量百分比混合后堆放10～30天得到，质量百分比为钛白废渣10～40％，选矿弃渣60～90％；原料中S含量20～25％，水分≤8％；所述选矿弃渣为选铜弃渣、选锌弃渣、选钴弃渣、选钛弃渣中的至少一种。本专利技术所述的含量均为质量百分含量。选矿弃渣主要是以硫化铁形式存在，含铁40～60％，含硫12～35％。选矿弃渣是由原矿经粗破、球磨后，加入药剂洗选出可用物质后得到的废弃渣。选铜弃渣、选锌弃渣、选钴弃渣、选钛弃渣和钛白废渣均具有较细的粒度，一般配比后都能满足本专利技术要求，如果粒度过粗，可进行粉磨处理。其中，上述的原料中铁含量≥45％。其中，质量百分比为钛白废渣15～35％、选矿弃渣65～85％。其中，上述的原料中S含量21～23％。其中，上述的原料中，选矿弃渣的S含量12～35％。其中，原料粒度为过200目筛50～90％。是指过200目筛的原料质量占总质量的50～90％。本专利技术的有益效果是：本专利技术将钛白废渣与选矿弃渣按一定比例混合后堆放一定时间，选矿弃渣产生放热反应，正好被钛白废渣吸收(钛白废渣产生吸热反应)，蒸发掉大量结晶水，由此得到的混合渣既是本专利技术所述的焙烧制取硫酸的原料。采用本专利技术方式得到的原料，一是可以使其进入沸腾炉后产生适宜的热量，使沸腾炉内的温度保持在800～900℃范围内，满足常规工艺生产的要求；二是自然蒸发掉钛白废渣中的水分，节约处理成本；三是避免了选矿弃渣在堆放过程中S的损失，节约中资源，即也减少了原料成本；同时避免了选矿弃渣在堆放过程中结块的技术问题，减少了破碎的处理工序，即节约了处理成本。本专利技术原料可用于常规焙烧工艺制取硫酸，同时得到高品质的铁精粉。具体实施方式本专利技术具体可以采用以下方式实施：焙烧制取硫酸的原料，是将钛白废渣和选矿弃渣按一定质量百分比混合后堆放10～30天得到，质量百分比为钛白废渣10～40％、选矿弃渣60～90％；原料中S含量20～25％，水分≤8％；所述选矿弃渣为选铜弃渣、选锌弃渣、选钴弃渣、选钛弃渣中的至少一种。优选的，原料中铁含量≥45％。优选的，所述质量百分比为钛白废渣15～35％、选矿弃渣65～85％。优选的，原料中S含量21～23％。优选的，选矿弃渣的S含量12～35％。优选的，钛白废渣和选矿弃渣混合后堆放的时间是12～20天。优选的，原料粒度为过200目筛50～90％。本专利技术原料的制备方法，是将钛白废渣和选矿弃渣按一定质量百分比混合后堆放10～30天得到，质量百分比为钛白废渣10～40％、选矿弃渣60～90％，并且使原料中S含量20～25％，水分≤8％，铁含量≥50％(为了生产出高品质的铁精粉)。至于原料的粒度，通常小于4mm的原料即可入炉冶炼，但为了冶炼效果更好，混合堆放后粒度应满足过200目筛50～90％，如果粒度过粗，可在混合后或堆放后进行简单的粉磨即可。下面通过实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的说明，但并不因此将本专利技术的保护范围限制在实施例之中。实施例本专利技术原料的制备和冶炼实施例原料采用的物料主要成分见表1：表1物料主要成分物料名称成分(wt％)钛白废渣S11％,Fe19％选铜弃渣S31％,Fe51％选锌弃渣S33％,Fe53％选钴弃渣S30％,Fe50％选钛弃渣S17％,Fe56％将本专利技术采用的物料按照表2的配比进行混合，然后自然堆放15天得到本专利技术所述的原料，原料粒度过200目筛60～80％。表2物料配比及所得原料的成分将上述得到的三组原料应用到申请人的硫酸生产工艺线，即送入沸腾炉燃烧制取二氧化硫，然后经净化、转化、吸收制得硫酸。三组原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
焙烧制取硫酸的原料，其特征在于：是将钛白废渣和选矿弃渣按一定质量百分比混合后堆放10～30天得到，质量百分比为钛白废渣10～40％、选矿弃渣60～90％；原料中S含量20～25％，水分≤8％；所述选矿弃渣为选铜弃渣、选锌弃渣、选钴弃渣、选钛弃渣中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.焙烧制取硫酸的原料，其特征在于：是将钛白废渣和选矿弃渣按一定质量百分比混合
后堆放10～30天得到，质量百分比为钛白废渣10～40％、选矿弃渣60～90％；原料中S含
量20～25％，水分≤8％；所述选矿弃渣为选铜弃渣、选锌弃渣、选钴弃渣、选钛弃渣中的
至少一种。
2.根据权利要求1所述的焙烧制取硫酸的原料，其特征在于：原料中铁含量≥45％。
3.根据权利要求1所述的焙烧制取硫酸的原料，其特征在于：质量百分比为钛白废渣
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【专利技术属性】
技术研发人员：贾均平，江跃勇，雷洪才，熊成龙，张攀，
申请(专利权)人：攀枝花市荣昌化工有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51