一种硫铁矿烧渣的再利用方法技术

本发明专利技术公开了一种硫铁矿烧渣的再利用方法，属于固体废物资源化技术领域。本发明专利技术提供的再利用方法包括以下步骤：S1.酸洗硫铁矿烧渣；S2.以硫磺为还原剂对步骤S1所得固体产物进行还原焙烧；S3.酸浸步骤S2所得产物；S4.将步骤S2所得焙烧气体和步骤S3所得混合物接触反应。本发明专利技术提出的硫铁矿烧渣的再利用方法，不仅能有效解决硫铁矿焙烧渣堆放对环境造成的污染和破坏问题，还能降硫铁矿烧渣转化为可以利用的亚铁盐晶体。以利用的亚铁盐晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种硫铁矿烧渣的再利用方法


[0001]本专利技术涉及固体废物资源化
，尤其是涉及一种硫铁矿烧渣的再利用方法。

技术介绍

[0002]在采用硫铁矿(主要成分是二硫化亚铁)制硫酸的生产过程中会有硫铁矿烧渣产生。由于硫铁矿制硫酸的生产过程中，为了提高硫的利用率，反应通入的空气(氧化剂)是过量的，由此会产生大量的三氧化二铁和少量的四氧化三铁。也就是说，硫铁矿烧渣的主要成分是三氧化二铁、四氧化三铁，还可能含有硫铁矿本身存在的钙、镁、铅、锰等杂质。
[0003]硫铁矿烧渣的成分复杂，难以完成再利用，但是其中含有较高含量的铁，如果丢弃，一方面会对环境造成威胁，另一方面会造成严重的资源浪费。但是利用硫酸直接和硫铁矿烧渣反应时，只有少量的三氧化二铁能和硫酸反应，同时会有硫酸亚铁和硫酸铁生成。硫铁矿烧渣不能溶解的很充分。也就是说，传统方法中，不能将硫铁矿烧渣中的铁充分利用，且产物成分复杂。
[0004]综上，考虑环境效益和经济效益，提供一种新的硫铁矿烧渣的再利用方法，以充分利用其中的铁资源，并生成成分单一的产品，非常重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种硫铁矿烧渣的再利用方法，不仅能有效解决硫铁矿焙烧渣堆放对环境造成的污染和破坏问题，还能降硫铁矿烧渣转化为可以利用的亚铁盐晶体。
[0006]根据本专利技术第一方面的实施例，提供了一种硫铁矿烧渣的再利用方法，所述再利用方法包括以下步骤：
[0007]S1.酸洗所述硫铁矿烧渣；
[0008]S2.以硫磺为还原剂对步骤S1所得固体产物进行还原焙烧；
[0009]S3.酸浸步骤S2所得产物；
[0010]S4.将步骤S2所得焙烧气体和步骤S3所得混合物接触反应。
[0011]所述再利用方法的机理如下式所示(以步骤S2采用硫酸进行酸浸示意)：
[0012]6Fe2O3+S＝4Fe3O4+SO2↑
；
[0013]Fe3O4+4H2SO4＝FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O；
[0014]Fe2(SO4)3+SO2+H2O＝2FeSO4+H2SO4。
[0015]根据本专利技术实施例的再利用方法，至少具有如下有益效果：
[0016](1)本专利技术提供的再利用方法，硫铁矿烧渣通过硫磺还原焙烧，然后再通过酸浸可以得到硫酸亚铁溶液，最终得到硫酸亚铁晶体。此专利技术不仅能有效解决硫铁矿焙烧渣堆放对环境造成的污染和破坏问题，还能降硫铁矿烧渣转化为可以利用的硫酸亚铁晶体。
[0017](2)本专利技术提供的再利用方法，通过硫磺对硫铁矿烧渣进行还原，可以将不易酸溶
的Fe2O3还原成容易酸溶的Fe3O4，提升了对硫铁矿烧渣中铁的再利用效率，降低了酸浸难度。
[0018](3)本专利技术提供的再利用方法，采用硫磺作为还原剂，由此虽然不能将三价铁全部还原成二价铁，但是副产物二氧化硫还可在后续流程中继续用作还原剂，最终所得产物中不包括气体污染成分。有效避免了再利用过程中给环境带来二次压力。
[0019](4)本专利技术提供的再利用方法中，在所述还原焙烧之前先进行酸洗，由此可一定程度上去除所述硫铁矿烧渣中的钙、镁、铅、锰等杂质；且在所述还原焙烧之前，所述硫铁矿烧渣中的铁的存在形式特殊，因此铁难以被酸浸出，进而不需要担心酸洗会影响所述硫铁矿烧渣中铁的再利用效率。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述再利用方法还包括在步骤S1之前，对所述硫铁矿烧渣进行破碎。由此可提升所述硫铁矿烧渣和其他原料之间的接触面积，提升各步骤的反应效率和反应的彻底程度。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述破碎的方法包括研磨。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述破碎得到的硫铁矿烧渣的D100粒径≤80μm。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述破碎得到的硫铁矿烧渣的D50粒径≤60μm；例如具体可以是≤40μm。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述酸洗中固液比为20g
‑
50g:100mL。例如具体可以是约40g：100mL或30g：100mL。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述酸洗采用的洗液的溶质包括硝酸、盐酸和硫酸中的至少一种。采用工业上常用的酸进行酸洗，原料来源广泛且价格低廉。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述酸洗采用的洗液的质量百分浓度为1％～5％。由此可进一步避免所述硫铁矿烧渣中铁的再利用效率降低，且可尽可能去除所述硫铁矿烧渣中的杂质，还确保了所述洗液中酸的量足够的，不会造成酸资源的浪费。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述酸洗采用的洗液的质量百分浓度为2～3％。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述酸洗的温度为30
‑
70℃。例如具体可以是约40℃或60℃。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述酸洗的时长为30min
‑
60min。此处表示的含义是，将所述硫铁矿烧渣在所述洗液中浸泡30～60min后固液分离。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述酸洗的时长为30min～45min。
[0031]根据本专利技术的一些实施例，所述再利用方法还包括在所述酸洗后干燥所述固液分离得到的滤饼。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，步骤S2中，所述硫磺和步骤S1所得固体产物的质量比为1:2～10。例如具体可以是约1:5或1:7。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，步骤S2中，所述还原焙烧的温度为700℃
‑
900℃。例如具体可以是约850℃。
[0034]根据本专利技术的一些实施例，步骤S2中，所述还原焙烧的时长为30min
‑
2h。例如具体可以是约1.5h。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，步骤S2中，所述还原焙烧在保护气氛中进行。所述保护
气氛包括氮气和惰性气体中的至少一种。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，步骤S3中，所述酸浸的固液比为10g
‑
60g：100mL。例如具体可以是约50g：100mL或40g：100mL。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，步骤S3中，所述酸浸采用酸液的质量百分浓度为20％
‑
60％。例如具体可以是约30％或40％。
[0038]根据本专利技术的一些实施例，步骤S3中，所述酸浸采用酸液的溶质包括硫酸。该溶质和步骤S3所得溶液中的溶质相关，例如此处的溶质是硫酸，则步骤S4最终得到的产物为亚硫酸铁。为了获得成分单一的产物，此处优选采用的溶质为硫酸。
[0039]实际生产中，所述酸浸的温度可根据需求进行调整，具体的，所述酸浸的速率和效率随所述酸浸的温度提升。但是由于本专利技术提供的再利用方法中，所述硫铁矿烧渣已经进行了还原焙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫铁矿烧渣的再利用方法，其特征在于，所述再利用方法包括以下步骤：S1.酸洗所述硫铁矿烧渣；S2.以硫磺为还原剂对步骤S1所得固体产物进行还原焙烧；S3.酸浸步骤S2所得产物；S4.将步骤S2所得焙烧气体和步骤S3所得混合物接触反应。2.根据权利要求1所述的再利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述酸洗中固液比为20g
‑
50g:100mL。3.根据权利要求1所述的再利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述酸洗采用的洗液的溶质包括硝酸、盐酸和硫酸中的至少一种。4.根据权利要求1所述的再利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述酸洗采用的洗液的质量百分浓度为1％～5％。5.根据权利要求1所述的再利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述酸洗的温度为30
‑
70℃。6.根据权利要求1所述的再利用方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨政，李万，莫胜男，丁建华，
申请(专利权)人：贵州雅友新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：