一种硫酸亚铁镁的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种钛白粉废酸综合利用，具体地讲，本发明专利技术涉及钛白粉生产中一种利用废酸生产硫酸亚铁镁的方法。包括以下步骤：(1)将磷矿浮选尾矿与液体混合得到浮选尾矿料浆；(2)将浮选尾矿料浆与钛白粉生产中产生的硫酸含量25％钛白废酸进行酸解反应，得到酸解料浆；将步骤(2)固液分离的清液冷却室温结晶，离心分离得到硫酸亚铁镁产品。本发明专利技术一种硫酸亚铁镁的生产方法不仅有效处理了钛白废酸和磷矿浮选尾矿，进一步优化了硫‑磷‑钛产业链，充分利用了钛白废酸和磷矿浮选尾矿的铁、镁、硫、磷、钛等元素，减少了对周边环境和土地资源的影响，极大地降低磷化工和钛化工的生产成本，达到了以废制废的目的，经济效益显著,应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸亚铁镁的生产方法
本专利技术涉及一种钛白粉废酸综合利用，具体地讲，本专利技术涉及钛白粉生产中一种利用废酸生产硫酸亚铁镁的方法。
技术介绍
钛白粉是一种白色颜料，广泛应用于涂料、化纤、橡胶、搪瓷、陶瓷、塑料、造纸、印刷油墨、电子陶瓷、玻璃、焊条、化妆品等工业。现有制备钛白粉有氯化法和硫酸法：氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生成四氯化钛，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、干燥、粉碎即得到钛白粉产品。该方法流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。但是投资大，设备结构复杂，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，装置难以维修，研究开发难度大，成本高。硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。该方法中的原料钛精矿、钛渣和硫酸，低价易得，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决；而且可生产氯化法不能生产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛白粉。目前，我国95％以上的钛白粉生产采用硫酸法工艺，生产过程中会产生大量含有15％-25％的硫酸和10％-15％的硫酸亚铁的副产硫酸，我们称之为钛白废酸。钛白废酸的排放量大，处理成本高，且易造成环境污染。我国的磷矿石储量位居世界第二，但大部分为富镁中低品位磷矿，通常用浮选的办法来富集磷矿。磷矿化学浮选后将产生大量的富镁尾矿，多作为废弃物堆放在尾矿库，不仅占地，而且造成了尾矿中可用资源的极大浪费。浮选尾矿的治理和综合利用，同样也涉及经济和环保，是制约磷化工发展的瓶颈之一。为贯彻国家相关废副资源化利用的政策，结合我公司先进的“硫、磷、钛嫁接”的理念，我公司将磷化工产的浮选尾矿(主要成分白云石)与钛化工25％废硫酸两种废副用于生产硫酸亚铁镁新型水溶肥料，不仅节约了其单独处理的费用，还生产了较高附加值的产品。项目实施后，不仅给公司带来显著的经济效益，也具有极重要的社会效益、环境效益，在行业内具有示范效应。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。本专利技术提供了一种利用钛白废酸和磷矿浮选尾矿生产硫酸亚铁镁的方法。本专利技术所采用的技术方案是：利用钛白废酸和磷矿浮选尾矿生产硫酸亚铁镁的方法，包括以下步骤：(1)将磷矿浮选尾矿与液体混合得到浮选尾矿料浆；(2)将浮选尾矿料浆与钛白粉生产中产生的硫酸含量25％钛白废酸进行酸解反应，得到酸解料浆；将步骤(2)固液分离的清液冷却室温结晶，离心分离得到硫酸亚铁镁产品。优选地，所述步骤(2)中钛白废酸的加入量为浮选尾矿质量的3-5倍。优选地，在步骤(2)后还包括步骤(3)，使用洗酸对酸解料浆洗涤的步骤。优选地，：酸解过程所用洗酸质量为磷矿浮选尾矿质量的4-6倍。优选地，步骤(2)的酸解反应的工艺条件控制为：液固质量比10-12，pH值0.5-1.0，温度55-65℃，反应时间1.5h-2h。优选地，磷矿浮选尾矿中MgO、P2O5含量分别占总质量的17-22％、3-6％。优选地，在酸解过程中加入消泡剂，其加入量为总质量的0.003％。优选地，结晶的条件为：结晶时间1h，结晶终止温度35℃，晶种加入量为总质量的5％。本专利技术一种硫酸亚铁镁的生产方法不仅有效处理了钛白废酸和磷矿浮选尾矿，进一步优化了硫-磷-钛产业链，充分利用了钛白废酸和磷矿浮选尾矿的铁、镁、硫、磷、钛等元素，减少了对周边环境和土地资源的影响，极大地降低磷化工和钛化工的生产成本，达到了以废制废的目的，经济效益显著，析出的固相废物用于生产水泥缓凝剂和优质阻燃剂磷酸钛，整个过程无废副排放，投资小，生产成本低，操作简便，对资源再生利用和绿色生产具有重要的意义，因此其推广应用前景广阔。具体实施方式为了更好地理解本专利技术的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实例1将6000g酸解液(FeSO411.15％，MgSO417.97％)与1500g磷矿浮选尾矿(MgO18.35％，P2O54.53％)一起加入到25L的容器中，在迅速搅拌下加入7800g洗酸(H2SO411.67％，FeSO411.23％，MgSO412.53％)和3470g废酸(H2SO422.61％，FeSO411.20％，MgSO42.70％)，控制反应温度在60℃，反应时间为90min，反应后PH为0.6，过滤分离后，用6000g废酸洗涤滤饼，得到5360g未烘滤饼，将酸解液与结晶母液混合，并调节铁镁比例(质量百分比FeSO415.89％，MgSO422.30％，Mg/Fe摩尔比例1.77)，再将滤液浓缩至比重为1.44g/ml，陈化2h，保持体系温度在70℃以上，取上层液，冷却结晶至35℃，得到3840g硫酸亚铁镁产品。本实施例中尾矿中镁的酸解率97.54％，尾矿中磷的酸解率57.35％；硫酸亚铁镁产品中Mg含量为4.93％、Fe含量为10.06％，Mg/Fe摩尔比为1.13。实例2将4000g酸解液(FeSO411.72％，MgSO418.81％)与1000g磷矿浮选尾矿(MgO20.40％，P2O54.16％)一起加入到25L的容器中，在迅速搅拌下加入5230g洗酸(H2SO49.67％，FeSO411.42％，MgSO413.37％)和2270g废酸(H2SO423.12％，FeSO411.67％，MgSO42.93％)，控制反应温度在60℃，反应时间为90min，反应后PH为0.5，过滤分离后，用4000g废酸洗涤滤饼，得到3430g未烘滤饼，将酸解液与结晶母液混合，并调节铁镁比例(质量百分比FeSO420.42％，MgSO416.18％，Mg/Fe摩尔比例为1)，再将滤液浓缩至比重为1.48g/ml，陈化2h，保持体系温度在70℃以上，取上层液，冷却结晶至35℃，得到2604g硫酸亚铁镁产品。本实施例中尾矿中镁的酸解率98.69％，尾矿中磷的酸解率58.47％；硫酸亚铁镁产品中Mg含量为3.65％、Fe含量为12.67％，Mg/Fe摩尔比为0.66。综上所述，本专利技术的关键点技术为两个方面，第一是选择适应的酸解条件，以利于酸解反应快速进行，提高镁的酸解率，如控制液固比，加入廉价消泡剂等；第二是选择适宜的浓缩、结晶参数及设置必要的精调装置等，以利于得到稳定的产品。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸亚铁镁的生产方法，利用钛白废酸和磷矿浮选尾矿生产硫酸亚铁镁，包括以下步骤：(1)将磷矿浮选尾矿与液体混合得到浮选尾矿料浆；(2)将浮选尾矿料浆与钛白粉生产中产生的硫酸含量25％钛白废酸进行酸解反应，得到酸解料浆；将步骤(2)固液分离的清液冷却室温结晶，离心分离得到硫酸亚铁镁产品。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸亚铁镁的生产方法，利用钛白废酸和磷矿浮选尾矿生产硫酸亚铁镁，包括以下步骤：(1)将磷矿浮选尾矿与液体混合得到浮选尾矿料浆；(2)将浮选尾矿料浆与钛白粉生产中产生的硫酸含量25％钛白废酸进行酸解反应，得到酸解料浆；将步骤(2)固液分离的清液冷却室温结晶，离心分离得到硫酸亚铁镁产品。2.根据权利要求1所述的一种硫酸亚铁镁的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中钛白废酸的加入量为浮选尾矿质量的3-5倍。3.根据权利要求1所述的一种硫酸亚铁镁的生产方法，其特征在于：在步骤(2)后还包括步骤(3):使用洗酸对酸解料浆洗涤的步骤。4.根据权利要求3所述的一种硫酸亚铁镁的生产方法，其特征在于：酸解过程所用洗酸质量为磷矿浮选尾矿质量的4-6倍。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢慧军，彭本铃，徐忠亮，
申请(专利权)人：襄阳龙蟒钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42