用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法技术

本发明专利技术公开了一种用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，其特征在于：利用岩溶堆积型铝矿或其它铝矿的洗选尾矿或／和硫铁矿制取硫酸的高铁烧渣铁粉与硫酸反应生成硫酸铝和硫酸铁水溶液，再加入碱化剂聚合生产聚合硫酸铝铁。且尾矿粒度极细，其中－１０微米粒度的细泥含量占８０％，它们正好是生产聚合硫酸铝铁的极佳原料，反应速率高，产品质量好。能够合理和有效地利用铝矿资源，并从污染的源头对铝矿选洗尾矿进行有效治理，保护了环境，实现人与环境的友好共处，同时也降低聚合硫酸铝铁的生产成本，实现了高效的循环经济。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于尾矿处理和水处理化学品
，涉及一种用铝矿洗选尾矿制备聚 合硫酸铝铁的方法。
技术介绍
当前，我国的铝矿资源丰富，在获得优质的金属铝同时，产生了大量的废渣、废泥， 特别是尾矿在自然状态下很难自然沉降，堆存极其困难。就我国主要的铝材生产基地之一 平果铝而言，每年会产生约200万吨尾矿，而平果铝所在的百色地区的地貌以喀斯特为主， 矿区各种岩溶构造齐备，断层、溶沟溶槽纵横交错，排放后的矿泥形成了矿泥库，对周围的 环境有很大的影响，存在很大的潜在风险。对于选洗尾矿的综合回收利用十分必要。我国现在主要的无机絮凝剂主要有硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，高分子无 机絮凝剂主要有聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合氯化铁等。这些无机絮凝剂由 于需求量大，特别是高分子无机絮凝剂聚合硫酸铝，其净化除浊脱色效果优于聚合氯化铝 和聚合流酸铁，是一种新型高效无机高分子净水剂。我们从有关文献检索到的相关技术，摘 录如下1.中国专利CN1219507A公开了一种“聚合硫酸铁固体诤水剂一步法生产工艺”， 利用钢铁厂和硫酸厂含氧化铁废渣与氧化剂反应，制取铁系固体净水剂聚合硫酸铁。该专 利申请仅处于试验室试验阶段，实施例中要将硫酸分次加入含氧化铁废渣的烧杯中，反应 温度需要控制在40-70°C，这在实际生产中不易掌握，另外，生产过程未加氧化剂，二价铁不 能转化成三价铁，达不到聚合效果，且铁渣中物质不纯，固、液不分离，水不溶物过高，影响 净水效果，不具备工业化生产。2.中国专利CN1337356A公开了一种“复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺”，利 用硫酸厂废渣生产聚合硫酸铝铁，废渣中Fe20含量为40-70 %，A120含量为15-20 %，按化 学计量，浸出率60-80 %，配酸浓度45-50 %，硫酸浓度为92. 5-98 % ；生产工艺如下按照化 学计量，先将水加入反应釜内，再将矿渣倒入，然后加入硫酸，密闭自然反应两小时 ’反应物 内加入上述同等量的水进行稀释，然后将稀释后的反应物排入沉降槽，加入少量的絮凝剂 自然沉降，沉淀2-4小时，固液分离，清液PH值控制在2左右；将上述清液打入聚合容器，根 据Fe2+含量加入H2O2，H2O2由容器底部喷洒进入清液，与清液快速氧化聚合，使Fe2+含量之 0. 2，即得聚合硫酸铝铁成品液。将提取成品液后的物料进行水洗，二次洗水可加入反应釜 内与硫酸反应，一次洗水可用于稀释反应物。采用的絮凝剂为聚丙烯酰胺。上述聚合硫酸 铝铁成品液经蒸发脱水，波美度控制在58-60°，出料后自然结晶，然后破碎成粒状或粉状， 即得固体聚合硫酸铝铁。该专利存在如下不足(1)因硫铁矿的产地不同，烧渣中铁、铝含 量不同，从而使最终产品聚合硫酸铝铁中的硫酸铁、硫酸铝含量无法调节，不能使产品适应 市场需要；(2)废渣未经破碎及只利用硫酸的稀释放热维持反应，反应进行不彻底；(3)使 用絮凝剂自然沉降三次不能充分抽提反应物，产品收率低，最终絮凝沉降物未经处理造成 二次污染。3.中国专利CN1600457A公开了一种“硫铁矿综合利用的方法”，是将硫酸铝与 硫酸烧渣及硫酸聚合反应制取聚合硫酸铝铁，其特征包括以下步骤(1)将烧渣用磁选机 选得高铁烧渣并粉碎；(2)按比例加入液体硫酸铝，高铁挠渣粉料密封后计量泵入硫酸，保 持一定的温度及压力，在反应釜内进行聚合反应并反应一定时问；(3)反应完毕，一次滤 液加入氧化剂氧化Fe+2，使其降到一定数值后成为液体产品，二次洗液返回制取液体硫酸 铝；(5)用清水洗涤滤渣，废水经中和塔中和后排放；(6)滤渣与低铁烧渣混合自然干燥后 作为水泥填料；(7)液体产品经浓缩、干燥后成粉状产品。上述工艺流程中，高铁烧渣可粉 碎至60-100目，反应条件是利用浓硫酸的稀释热能，维持反应温度为100-115°C ；压力为 0. 01-0. 03MPa ；时间为1. 5-3小时。一次滤液用氧化剂使Fe+2降到小于0. 2%后作液体产 品，液体产品可通过真空浓缩，喷雾干燥，后制成粉末状固体产品。根据各种不同成份的硫 铁矿，提供了一种可以根据市场需要的不同类型的聚合硫酸铝铁产品，既提高经济效益，又 拓展了硫酸市场，且解决了滤渣的二次污染，可显著地提高了现有硫酸生产的经济效益。4.中国专利CN 1136535A公开了一种“聚氯化铝铁和聚合硫酸铝铁产品及工 艺”，其工艺将铝土矿粉碎后，加入反应釜中，然后加入盐酸或硫酸，在温度为80-100°C、压 力为3-5个大气压下进行反应，进行2-5小时反应的应将其混合物倒入搅拌池中，在温度 为60-75°C时，加入水和高铝灰，搅拌时间为1.5-4小时沉淀、分离而得。所述的聚氯化铝 铁的原料配比为铝土矿12-18%，高铝灰8-10%，30%盐酸35-42%，水30-45%。所述 的聚合硫酸铝铁的原料配比为铝土矿14-18%，高铝灰0. 26-5%，90%硫酸20-35%，水 46. 5-65. 7%。5.中国专利CN1583593A公开了一种“利用工业废渣一步合成无机高分子絮凝剂 聚合硫酸铝铁的工艺”，是以工业废渣作主剂，粉煤灰为助剂，采用一步合成法合成无机高 分子絮凝剂一聚合硫酸铝铁；在合成过程中，用硫酸或1 1的硫酸、盐酸混合酸，50-100°C 搅拌下浸泡原料一昼夜，抽滤后作为添加助剂，其具体步骤如下A.原料选用工业废渣为原料，主要包括钢厂废渣、铝厂废渣、电厂静电除尘器 粉煤灰、硫酸厂废渣等以及含有一定量的铁盐和铝盐物料；B.预反应将物料(炼钢废渣、铝厂废渣、电厂静电除尘器粉煤灰、高岭土之 一 )IOOg置于三口瓶中，加水100g，边搅拌边缓慢加入65mL的浓硫酸，升温到60-80°C，预 反应15-25小时，使物料中的铁最大限度地溶于液相中；C聚合反应升温至90-120°C，聚合反应2-6小时，取少量反应物测铁和亚铁含量， 视亚铁离子多少决定加催化氧化剂及加入量。并缓慢添加增聚剂，以增加产物的盐基度；D再反应降温至85-110°C，加入计量的添加助剂，反应10-15小时；E保持反应降温至65-85°C，保持1_3小时，静置过夜，产物分液体和固体渣两层， 上层即为产品。红褐色的PAFS溶液；OH/Fe+AL摩尔比超过1. 5的产品放置数小时变成黄 绿色溶胶。所述的原料工业废渣主要包括钢厂废渣、铝厂废渣、电厂静电除尘器粉煤灰、硫 酸厂废渣、高岭土以及含有一定量的铁盐和铝盐物料；在使用炼钢废渣时，其粒度为300 目；在使用铝厂废渣时，其粒度为200目；在使用电厂静电除尘器粉煤灰时，其粒度为300 目；在使用高岭土时，其粒度为200目。所述的催化氧化剂的选用系选用含有大量bh02矿山的废弃物低品位含锰矿石。6.中国专利CN 101279756A公开了一种“聚合硫酸铝制备方法”，聚合硫酸铝制 备，是由硫酸铝水磷酸偏铝酸钠，按重量比0. 8-10. 0 0. 00-10. 0 0. 01-0. 1 0. 10 -2. 0混合反应。硫酸铝水磷酸偏铝酸钠重量比1. 0-8. 0 0. 00-8. 0 0. 02-0. 06 0 .20-1.20。所说硫酸铝，固体氧化铝含量大于15.5%，液体氧化铝含量大于7.6%。所说磷 酸为含量大于85%的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文，邓海波，陈剑锋，吴承桧，林凯平，徐刚，罗桂民，
申请(专利权)人：广西天工冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：45