【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固废回收，涉及一种从含铁固废中回收铁的方法，尤其涉及一种硫酸渣中回收铁的方法。
技术介绍
1、硫酸渣是采用硫铁矿生产硫酸过程中产生的一种粉状尾渣。每生产一吨硫酸要排放0.7-1.0t的烧渣。硫酸渣的主要成分是三氧化二铁、二氧化硅，一般含铁40％-55％，含硫1.5％-2.0％，此外，还含有微量的cu、pb、zn、as、cd、cr、au、ag等金属元素。目前，只有少量的硫酸渣作为建材和钢铁原料被利用，其余大部分被填埋或堆置。随着铁矿石源的消耗，硫酸烧渣中含有大量的铁等有价资源受到广泛关注，其综合利用已成为焦点问题。硫酸烧渣堆置不仅浪费资源，占用大量土地，而且可能引起周边土壤和水体的污染。
2、硫酸渣综合利用的方法很多，除了用于建材和钢铁原料外，还采用高温还原酸解法、氯化物焙烧法、还原焙烧-磁选等方法，这些方法或存在能耗高，或者设备腐蚀性大，或者回收利用率较低等一系列问题。每一种技术都有各自的优点和局限性，需要根据不同的物料成分和当地的环境选择不同的方法。
3、目前，采用碳还原焙烧-磁选的方式提取烧渣中的铁是研究较多的一种方法，但该方法能耗高，碳排放量大，工业应用案例较少。而利用氢气对焙烧硫酸尾渣进行还原的应用报道较少，氢气不仅是一种绿色清洁能源，其氧化产物只产生水，而且可以取代碳，用于硫酸烧渣渣中的铁还原。氢气选择性高、还原途径明确，在适宜的反应条件下金属回收率高。在双碳目标的驱引下，氢气的利用越来越受到社会的关注。
4、因此，本专利技术针对硫酸渣大量堆存、资源利用率低、清洁利用手
5、因此，针对硫酸渣大量堆存、资源利用率低、清洁利用手段不足的问题，提供一种降低碳排放、实现硫酸渣绿色利用的硫酸渣中回收铁的方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种硫酸渣中回收铁的方法，所述方法能够将硫酸渣中复杂成分的铁还原为金属铁，实现硫酸渣中资源利用的同时，降低了碳排放，实现了硫酸渣利用的绿色可持续发展。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种硫酸渣中回收铁的方法，所述方法包括如下步骤：
4、硫酸渣与助还原剂混合细磨，得到粒径为300μm以下的混合料；混合料定型后进行烘干，然后在氢气气氛中进行还原，冷却得到还原料；还原料破碎至粒径为200μm以下，采用选矿方法回收金属铁。
5、本专利技术提供的方法首先将硫酸渣与助还原剂混合细磨，保证后续的氢气处理效果；再采用氢气进行还原，氢气的选择性高、还原途径明确，具有较高的金属回收率，能够将硫酸渣中复杂成分的铁还原为金属铁，实现硫酸渣中资源利用的同时，降低了碳排放，而且回收铁后的尾渣能够进一步用于提取有价金属，实现了硫酸渣利用的绿色可持续发展。
6、优选地，所述还原的温度为500℃-1000℃。
7、优选地，所述还原时的绝对压力为2mpa以下。
8、优选地，所述还原的时间不超过24h。
9、优选地，所述冷却在保护气氛中进行；所述保护气氛包括氢气、氮气或惰性气体中的任意一种或至少两种的组合。
10、优选地，所述冷却的终点温度为200℃以下。
11、优选地，所述硫酸渣的粒径为5mm以下。
12、优选地，所述助还原剂包括钙盐、镁盐、铁盐、锰盐、钾盐、钠盐或碱的任意一种或至少两种的组合。
13、优选地，所述助还原剂的用量不超过硫酸渣质量的15％。
14、优选地，所述定型包括将混合料、粘结剂与水混合，然后制球，所得球团的平均直径为10mm-30mm。
15、优选地，所述混合料、粘结剂与水的质量比为100:(0.5-5):(5-15)。
16、优选地，所述粘结剂包括无机粘结剂和/或有机粘结剂。
17、优选地，所述选矿方法包括磁选、重选、风选或离心中的任意一种或至少两种的组合。
18、优选地，所述方法包括如下步骤：
19、(1)筛分硫酸渣，得到粒径为5mm以下的硫酸渣；
20、(2)硫酸渣与助还原剂混合细磨，得到粒径为300μm以下的混合料；所述助还原剂的用量不超过硫酸渣质量的15％；
21、(3)将粘结剂、水以及混合料按照质量比为100:(0.5-5):(5-15)的比例混合，然后制球，所得球团的平均直径为10mm-30mm；
22、(4)然后在氢气气氛中还原，还原的温度为500℃-1000℃，绝对压力为2mpa以下且时间不超过24h；在保护气氛中冷却至200℃以下，得到还原料；
23、(5)还原料破碎至粒径为200μm以下，采用选矿方法回收金属铁。
24、相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
25、本专利技术提供的方法首先将硫酸渣与助还原剂混合细磨，保证后续的氢气处理效果；再采用氢气进行还原，氢气的选择性高、还原途径明确，具有较高的金属回收率，能够将硫酸渣中复杂成分的铁还原为金属铁，实现硫酸渣中资源利用的同时，降低了碳排放，而且回收铁后的尾渣能够进一步用于提取有价金属，实现了硫酸渣利用的绿色可持续发展。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种硫酸渣中回收铁的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原的温度为500℃-1000℃；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却在保护气氛中进行；所述保护气氛包括氢气、氮气或惰性气体中的任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸渣的粒径为5mm以下。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助还原剂包括钙盐、镁盐、铁盐、锰盐、钾盐、钠盐或碱中的任意一种或至少两种的组合；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定型包括将混合料、粘结剂与水混合，然后制球，球团的平均直径为10mm-30mm。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合料、粘结剂与水的质量比为100:(0.5-5):(5-15)。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述粘结剂包括无机粘结剂和/或有机粘结剂。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选矿方法包括磁选、重选、风选或离心
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种硫酸渣中回收铁的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原的温度为500℃-1000℃；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却在保护气氛中进行；所述保护气氛包括氢气、氮气或惰性气体中的任意一种或至少两种的组合；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸渣的粒径为5mm以下。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助还原剂包括钙盐、镁盐、铁盐、锰盐、钾盐、钠盐或碱中的任意一种或至少两种的组合；
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永良，刘宏辉，许江辉，王卫彪，
申请(专利权)人：华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心，
类型：发明
国别省市：
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