一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备，包括矿渣破碎机，所述的矿渣破碎机一侧连接有反应罐，所述的反应罐一侧连接有第一沉淀池，所述的第一沉淀池一侧连接有厢体式压滤设备，所述的厢体式压滤设备通过连接管连接有反应釜。本发明专利技术能通过分离铜渣、钛渣、锌渣等含铁矿渣的铁元素，制备磷酸铁，矿渣中的硅元素制成多孔复合材料，同时回收铜渣里的铜制成硫化铜，回收钛渣里钛制成TiO2，提高工作效率，避免废渣渣场无法处理，堆存处置不仅占用土地资源，且废渣中Pb、Cr等重金属元素随周围环境的改变而被释放，带来巨大的环境污染的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备


[0001]本专利技术涉及含铁矿渣回收利用的
，尤其涉及一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备。

技术介绍

[0002]中国已成为世界上铜、锌、钛白粉生产大国。铜锌冶炼、钛白粉酸解过程中，产生大量废渣，这些废渣渣场无法处理，堆存处置不仅占用土地资源，且废渣中Pb、Cr等重金属元素随周围环境的改变而被释放，带来巨大的环境污染，废渣中含有大量的铁资源，如果废弃造成大量的资源浪费与环境污染，高效回收废渣中铁资源，对缓解我国铁资源短缺、消除废渣堆场造成的重金属二次污染隐患具有重要意义。为此，进行资源化处理，是铜渣、锌渣、钛渣行业未来可持续发展的必由之路。中国专利公开了一种环保型尾矿渣资源化利用的方法（公开号： CN114453114A），其适用于在初次破碎的时候进行了降尘处理，从而可以有效减少粉尘的飘散，对周围环境进行了保护，同时不影响对尾矿渣的正常进料，进一步保证了整个操作的正常进行，其包括步骤1：选择施工现场将所需要使用到的设备运送至施工现场，确保整个操作正常进行；步骤2：对尾矿渣进行输送主要通过输送机对尾矿渣进行输送，但是废渣中Pb、Cr等重金属元素随周围环境的改变而被释放，带来巨大的环境污染，工作效率较低，为此，我们提出了一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现在废渣渣场无法处理，堆存处置不仅占用土地资源，且废渣中Pb、Cr等重金属元素随周围环境的改变而被释放，带来巨大的环境污染的不足，而提出的一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种含铁矿渣资源化利用的方法，第一步：将含铁矿渣进行机械活化，通过矿渣破碎机内的破碎齿对送入的含铁矿渣进行机械力化学作用；第二步：将活化后的含铁矿渣送入反应罐内，用提前还原盐酸解析法常压酸解，之后通入定量的解析氯化氢气体，使废渣中铁的氧化物以离子状态进入液相；第三步：酸解液送入第一沉淀池内，酸解液自然降温，利用氯离子高，产生同离子效应，四水氯化亚铁 （FeCl2﹒4H2O） 即大量析出；第四步，将析出的 FeCl2﹒4H2O送入厢体式压滤设备内，通过厢体式压滤设备对 FeCl2﹒4H2O 滤饼进行循环溶解，得到氯化亚铁溶液；第五步：高浓度FeCl2溶液经空气、氧气、双氧水氧化成FeCl3溶液；FeCl3溶液与Na2HPO4反应生产FePO4；第六步：剩余溶液送入第二沉淀池中与FeS反应，制备生成CuS不溶产物，产生FeCl2溶液，FeCl2溶液返回第二步的反应罐，作溶液配水，回收铁资源；
第七步：剩余溶液送入第三沉淀池中，矿渣溶液中含离子钛的溶液体系，钛离子是以钛的羟基氯化物（Ti8O13Cl6）形式存在的，生成的水合二氧化钛固体是正钛酸 H4TiO4；第八步：在溶液中加入晶种，通过常压水解水合二氧化钛；第九步：剩余溶液中含有部分机械岩渣的SiO2杂质，送入煅烧炉内，进行煅烧加工，制备成多孔硅复合材料。
[0005]一种含铁矿渣资源化利用的设备，包括矿渣破碎机，所述的矿渣破碎机一侧连接有反应罐，所述的反应罐一侧连接有第一沉淀池，所述的第一沉淀池一侧连接有厢体式压滤设备，所述的厢体式压滤设备通过连接管连接有反应釜，所述的反应釜一侧连接有第二沉淀池，所述的第二沉淀池一侧通过连接管连接有第三沉淀池，所述的第三沉淀池一侧连接有煅烧炉。
[0006]优选的，所述的矿渣破碎机上设有保护箱，所述的保护箱底部连接有底座，所述的保护箱中部连接有传动辊，所述的传动辊穿过保护箱并转动连接在保护箱内，所述的传动辊上转动连接有滚筒，所述的滚筒上等间距连接有四个搅拌叶，便于进行矿渣机械活化使用，提高回收效率。
[0007]优选的，所述的保护箱内壁上对应滚筒依次安装有三个破碎齿，三个破碎齿上均连接有支撑杆，所述的支撑杆贯穿保护箱并固定连接在保护箱上，便于进行物料破碎。
[0008]优选的，所述的矿渣破碎机顶部开设有进料口，所述的矿渣破碎机底部开设有出料口，便于原料送入和排出使用。
[0009]优选的，所述的厢体式压滤设备上设有两个进液管，所述的厢体式压滤设备表面安装有观察窗，所述的厢体式压滤设备一侧上部安装有控制开关，所述的控制开关底部安装有液压表，所述的厢体式压滤设备一侧下部安装有过滤管，便于控制压滤设备使用。
[0010]优选的，所述的反应釜与第二沉淀池之间安装有硫酸常压保温存储罐，便于反应使用，提高硫酸添加效率。
[0011]优选的，所述的第二沉淀池一侧安装有氯化铜母液常压保温存储罐，便于反应使用，提高氯化铜母液添加效率。
[0012]优选的，所述的第三沉淀池一侧安装有晶种常压保温存储罐，便于结晶使用，提高添加晶种效率。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过分离铜渣、钛渣、锌渣等含铁矿渣的铁元素，制备磷酸铁，矿渣中的硅元素制成多孔复合材料，同时回收铜渣里的铜制成硫化铜，回收钛渣里钛制成TiO2；2、通过机械活化使废渣中铁元素浸出效率大大提高，在矿酸比相同条件下，铁元素的浸出浓度提升200
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300%；3、机械活化使废渣中铁元素浸出效率大大提高，在矿酸比（重量：体积）相同条件下，铁元素的浸出浓度提升200
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300%；4、酸解液自然降温，利用氯离子高，产生同离子效应，无需经真空结晶、或直接冷冻的方式，四水氯化亚铁 （FeCl2﹒4H2O） 即大量析出；5、常压酸解产生的酸解渣为含有部分机械岩渣的SiO2杂质，酸解渣经煅烧，制备成多孔硅复合材料，多孔硅复合材料作为无机助滤产品，应用广泛，实现废渣SiO2的100%回收利用。
[0014]综上所述，本专利技术能通过分离铜渣、钛渣、锌渣等含铁矿渣的铁元素，制备磷酸铁，矿渣中的硅元素制成多孔复合材料，同时回收铜渣里的铜制成硫化铜，回收钛渣里钛制成TiO2，提高工作效率，避免废渣渣场无法处理，堆存处置不仅占用土地资源，且废渣中Pb、Cr等重金属元素随周围环境的改变而被释放，带来巨大的环境污染的问题。
附图说明
[0015]图1为本专利技术提出的一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备的流程示意图；图2为本专利技术提出的一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备的矿渣破碎机正面结构图；图3为本专利技术提出的一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备的A
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A剖面结构图；图4为本专利技术提出的一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备的矿渣破碎机整体结构图；图5为本专利技术提出的一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备的厢体式压滤设备整体结构图；图6为本专利技术提出的一种含铁矿渣资源化利用的方法及设备的厢体式压滤设备正面结构图。
[0016]图中：1、矿渣破碎机；2、反应罐；3、第一沉淀池；4、厢体式压滤设备；5、反应釜；6、第二沉淀池；7、第三沉淀池；8、煅烧炉；9、保护箱；10、破碎齿；11、搅拌叶；12、滚筒；13、支撑杆；14、进料口；15、出料口；16、传动辊；17、底座；18、进液管；19、观察窗；20、控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含铁矿渣资源化利用的方法，其特征是，第一步：将含铁矿渣进行机械活化，通过矿渣破碎机（1）内的破碎齿（10）对送入的含铁矿渣进行机械力化学作用；第二步：将活化后的含铁矿渣送入反应罐（2）内，用提前还原盐酸解析法常压酸解，之后通入定量的解析氯化氢气体，使废渣中铁的氧化物以离子状态进入液相；第三步：酸解液送入第一沉淀池（3）内，酸解液自然降温，利用氯离子高，产生同离子效应，四水氯化亚铁 （FeCl2﹒4H2O） 即大量析出；第四步，将析出的 FeCl2﹒4H2O送入厢体式压滤设备（4）内，通过厢体式压滤设备（4）对 FeCl2﹒4H2O 滤饼进行循环溶解，得到氯化亚铁溶液；第五步：高浓度FeCl2溶液经空气、氧气、双氧水氧化成FeCl3溶液；FeCl3溶液与Na2HPO4反应生产FePO4；第六步：剩余溶液送入第二沉淀池（6）中与FeS反应，制备生成CuS不溶产物，产生FeCl2溶液，FeCl2溶液返回第二步的反应罐（2），作溶液配水，回收铁资源；第七步：剩余溶液送入第三沉淀池（7）中，矿渣溶液中含离子钛的溶液体系，钛离子是以钛的羟基氯化物（Ti8O13Cl6）形式存在的，生成的水合二氧化钛固体是正钛酸 H4TiO4；第八步：在溶液中加入晶种（25），通过常压水解水合二氧化钛；第九步：剩余溶液中含有部分机械岩渣的SiO2杂质，送入煅烧炉（8）内，进行煅烧加工，制备成多孔硅复合材料。2.根据权利要求1所述的一种含铁矿渣资源化利用的设备，其特征是，所述的矿渣破碎机（1）一侧连接有反应罐（2），所述的反应罐（2）一侧连接有第一沉淀池（3），所述的第一沉淀池（3）一侧连接有厢体式压滤设备（4），所述的厢体式压滤设备（4）通过连接管连接有反应釜（5），所述的反应釜（5）一侧连接有第二沉淀池（6），所述的第二沉淀池（6）一侧通过连接管连接有第三沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓宇，金可刚，余绍华，
申请(专利权)人：湖北南化环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：