氧化铁红生产工艺制造技术

本发明专利技术公开的是冶金技术领域的一种氧化铁红生产工艺，包括以下步骤：将需要分解的七水硫酸亚铁放置在煅烧器内；利用硫磺燃烧作为热源对煅烧器中的七水硫酸亚铁进行煅烧；对煅烧产生的高温烟气进行收集并除尘，然后送入硫酸装置的转化工序生产硫酸；本发明专利技术的有益效果是：通过将硫酸亚铁干法生产氧化铁红的生产工艺与现有硫磺制酸工艺相结合，利用硫磺燃烧的热量作为煅烧七水硫酸亚铁的热源，使热量得到了充分利用，而产生的尾气可用于生产硫酸，供钛白生产装置使用，从而实现物料的循环利用，提高硫资源利用水平，降低了生产成本，提高了生产效率。

Production process of iron oxide red

【技术实现步骤摘要】
氧化铁红生产工艺
本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种氧化铁红生产工艺。
技术介绍
氧化铁红产品广泛用作橡胶、油漆、人造大理石、地面水磨石的着色剂；塑料、石棉、人造革、皮革揩光浆等着色剂和填充剂；精密仪器、光学玻璃的抛光剂；是制造磁性材料铁氧体元件的重要原料；并用于陶瓷、造纸、油墨和美术颜料等行业中。传统的氧化铁红产品的生产大部分是利用金属纯铁来制备，近年对环境问题和污染公害的重视，都在致力于研究废物再利用和清洁生产工艺。硫酸法生产钛白颜料是以钛铁矿为原料，用硫酸分解矿石，钛和铁均成为硫酸盐而溶解，随后铁以FeSO4·7H2O的形式从钛液溶液中结晶析出与钛分离，成为该法生产钛白的主要副产品，其产量约为钛白粉的3倍,即每生产1t钛白粉约有2.5-3.5t的副产硫酸亚铁七水合物，大量的硫酸亚铁若不加以综合利用,在经济上是极大的浪费,也造成环境污染。据分析,副产硫酸亚铁的质量为含FeSO4·7H20约为80-90％,含MnO2为0.25％,还含有少量钛元素和重金属。为了充分利用副产硫酸亚铁,提高经济效益,消除环境污染,氧化铁红的生产逐步转化为采用硫酸法钛白副产硫酸亚铁作为原料制取。以硫酸亚铁制取氧化铁红,可以采用干法和湿法两种工艺路线来实现。干法制氧化铁的原理是将副产的硫酸亚铁精制后,经高温锻烧而制得。干法生产，工艺上虽然简单，但因在锻烧过程中排放出大量含有SO2和SO3的尾气，对此尾气的治理，不但工艺过程复杂，而且设备投资费用较大,若对尾气治理不当又可能会造成二次环境污染。湿法制取氧化铁,包括硫酸亚铁的精制、氧化、烘干、锻烧、副产品回收等工序。虽然工艺路线较长，但生产条件较温和，产品质量较好,因废水可以部分循环使用,有助于减少了环境污染，但后续对废液进行深加工，能耗较高。
技术实现思路
为克服现有硫酸亚铁制取氧化铁红存在的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种将硫酸亚铁干法生产氧化铁红的生产工艺与现有硫磺制酸工艺相结合的氧化铁红生产工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：氧化铁红生产工艺，包括以下步骤：a、将需要分解的七水硫酸亚铁放置在煅烧器内；b、利用硫磺燃烧作为热源对煅烧器中的七水硫酸亚铁进行煅烧；c、对煅烧产生的高温烟气进行收集并除尘，然后送入硫酸装置的转化工序生产硫酸；进一步的是，在煅烧前先对钛白粉制造过程中的副产硫酸亚铁采用湿法工艺中常用的除杂和重结晶工艺进行净化得到高纯度的七水硫酸亚铁。进一步的是，在步骤a和步骤b中采用连续煅烧器进行煅烧，所述连续煅烧器包括三层套管结构，内层管道为液硫管道，中间管道为空气管道，外层管道通入破碎后的七水硫酸亚铁，在内层管道的出口处设有燃烧头。进一步的是，所述连续煅烧器的出口为喇叭状开口结构，外层管道的出口位于燃烧头前端。进一步的是，所述连续煅烧器还包括煅烧室，所述煅烧室的侧面从上往上依次设有两套三层套管结构和一套天然气燃烧管。进一步的是，在将七水硫酸亚铁通入连续煅烧器之间先进行破碎分级，采用的粉碎分级机雷诺准数≤1.5，粉碎后的颗粒粒径小于50μm。进一步的是，利用空气作为硫酸亚铁输送和分级的动力源，气体压力控制在0.2～1.0MPa。进一步的是，步骤b中对七水硫酸亚铁的煅烧温度控制在690～920℃。进一步的是，在步骤c中得到的高温烟气先通入换热器与水换热制备高温蒸汽，然后利用旋风分离或袋滤器分离氧化铁红固体颗粒和气体。进一步的是，高温烟气换热后的温度不大于240℃，在气固分离时，保证分离后的气体中固体颗粒控制在20mg/m3以下。本专利技术的有益效果是：通过将硫酸亚铁干法生产氧化铁红的生产工艺与现有硫磺制酸工艺相结合，利用硫磺燃烧的热量作为煅烧七水硫酸亚铁的热源，使热量得到了充分利用，而产生的尾气可用于生产硫酸，供钛白生产装置使用，从而实现物料的循环利用，节省了大量工序，降低了生产成本，提高了生产效率。附图说明图1是本专利技术连续煅烧器的三层套管结构示意图。图2是本专利技术连续煅烧器整体结构示意图。图中标记为，1-三层套管结构，2-煅烧室，3-天然气燃烧管，11-内层管道，12-中间管道，13-外层管道，14-燃烧头。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术的氧化铁红生产工艺，包括以下步骤：a、将需要分解的七水硫酸亚铁放置在煅烧器内；b、利用硫磺燃烧作为热源对煅烧器中的七水硫酸亚铁进行煅烧；c、对煅烧产生的高温烟气进行收集并除尘，然后送入硫酸装置的转化工序生产硫酸；在现行的工艺条件下，单独使用硫酸亚铁进行采用干法生产氧化铁红的厂家极少，为废物综合利用，多采用在硫铁矿生产装置中与硫铁矿掺烧，生产铁精粉，作为炼铁的原料；此生产过程中，将有助于降低原料七水硫酸亚铁的原料要求，利用亚铁中的钛作为炼铁中的造渣剂和脱氧剂，但此工艺只是将硫酸亚铁作为废物进行了利用，相对价值低，效益差；同时，掺烧比例受硫酸亚铁中含水量的限制，通常比例10％～15％，否则，也易于导致热量、水量不平衡的问题，影响生产的顺利进行。本专利技术的关键点是将硫酸亚铁干法生产氧化铁红的生产工艺与现有硫磺制酸工艺相结合，七水硫酸亚铁作为主原材料，利用硫磺燃烧的热量作为煅烧七水硫酸亚铁的热源，使热能得到充分利用，产生的尾气可直接用于硫磺制酸工艺，解决了传统干法生产氧化铁红尾气治理麻烦的问题。在生产过程中，需将煅烧启停与硫酸装置实行分步控制，避免两者间的相互干扰而导致生产故障。由于钛白粉制造过程中的副产硫酸亚铁纯度较低，杂质含量高，钛白副产硫酸亚铁中锰、镁、镍、锌等杂质含量都较高，这些杂质的存在势必会对制备硫酸亚铁的纯度造成一定影响。结晶法作为一种重要的分离、提纯方法，广泛应用于食品、精细化工和制药工业。本申请采用湿法工艺中常用的除杂和重结晶工艺对硫酸亚铁进行提纯，其过程是，先将原料硫酸亚铁置于容器中，加入一定量的去离子水，加热至指定温度，待物料溶解完全，再将溶液降温到一定温度，充分结晶后，抽滤分离得到硫酸亚铁晶体，多次结晶重复以上步骤即可得到纯度在95％以上的七水硫酸亚铁。为了提高煅烧效率，避免后续的洗涤、干燥工序，在步骤a和步骤b中采用连续煅烧器进行煅烧，所述连续煅烧器包括三层套管结构1，如图1所示，内层管道11为液硫管道，中间管道12为空气管道，外层管道13通入破碎后的七水硫酸亚铁，在内层管道11的出口处设有燃烧头14。该装置的工作过程是：从内层管道11流出的液硫在燃烧头处与中间管道12的干燥空气接触并点燃燃烧，产生火焰柱，从外层管道13通入的七水硫酸亚铁从火焰柱周围喷出，被火焰煅烧，采用短时高温煅烧，利于实现自动控制，利于系统稳定，控制好七水硫酸亚铁的喷出速度和火焰大小，即可实现七水硫酸亚铁的连续煅烧。所述连续煅烧器的出口为喇叭状开口结构，外层管道13的出口位于燃烧头14前端。开口设计成喇叭状，可使喷出的七水硫酸亚铁和液硫更加分散，而七水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氧化铁红生产工艺，其特征是，包括以下步骤：/na、将需要分解的七水硫酸亚铁放置在煅烧器内；/nb、利用硫磺燃烧作为热源对煅烧器中的七水硫酸亚铁进行煅烧；/nc、对煅烧产生的高温烟气进行收集并除尘，然后送入硫酸装置的转化工序生产硫酸。/n

【技术特征摘要】
1.氧化铁红生产工艺，其特征是，包括以下步骤：
a、将需要分解的七水硫酸亚铁放置在煅烧器内；
b、利用硫磺燃烧作为热源对煅烧器中的七水硫酸亚铁进行煅烧；
c、对煅烧产生的高温烟气进行收集并除尘，然后送入硫酸装置的转化工序生产硫酸。


2.如权利要求1所述的氧化铁红生产工艺，其特征是：在煅烧前先对钛白粉制造过程中的副产硫酸亚铁采用湿法工艺中常用的除杂和重结晶工艺进行净化得到高纯度的七水硫酸亚铁。


3.如权利要求1所述的氧化铁红生产工艺，其特征是：在步骤a和步骤b中采用连续煅烧器进行煅烧，所述连续煅烧器包括三层套管结构(1)，内层管道(11)为液硫管道，中间管道(12)为空气管道，外层管道(13)通入破碎后的七水硫酸亚铁，在内层管道(11)的出口处设有燃烧头(14)。


4.如权利要求3所述的氧化铁红生产工艺，其特征是：所述连续煅烧器的出口为喇叭状开口结构，外层管道(13)的出口位于燃烧头(14)前端。


5.如权利要求3所述的氧化铁红生产工艺，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，吴艳，
申请(专利权)人：攀钢集团重庆钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50