钛白副产物硫酸亚铁资源化利用方法技术

本发明专利技术公开了一种钛白副产物硫酸亚铁资源化利用方法，所要解决的是现有技术中不能低成本充分利用钛白副产物硫酸亚铁的技术问题。本发明专利技术方法包括如下步骤：a、净化处理钛白副产物硫酸亚铁；b、向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵溶液；c、向硫酸铵溶液中加入氢氧化钙充分反应得到二水硫酸钙沉淀和氨气，回收氨气作为步骤b的原料使用，所述二水硫酸钙沉淀经烘干处理得到产品石膏。本发明专利技术方法充分利用钛白副产物硫酸亚铁中的硫和铁资源，生产工业级石膏和铁精矿，解决钛白副产物对环境污染的问题；该方法循环使用氨气，理论上不消耗，在实际生产中只需补入损失量即可，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工领域，具体涉及一种。
技术介绍
目前，由于我国主要采用硫酸法生产钛白粉，并且每生产一吨钛白粉将产生3. 5 吨左右的副产物硫酸亚铁，在钛白副产物硫酸亚铁中，其主要成分七水硫酸亚铁的质量百分含量在90%左右。随着钛白粉产业的发展，钛白副产物硫酸亚铁的产量也逐年递增，经统计，只是攀枝花地区去年就产出大约50 100万吨钛白副产物硫酸亚铁。如此大量的钛白副产物硫酸亚铁如果还是采用原始的堆积方式处理，将会占用大量的土地，并且钛白废弃物中含有少量稀硫酸对水体和土壤都会产生严重的污染，从而导致钛白副产物硫酸亚铁已经成为一种非常危险的化工废弃物。现今，消耗钛白废弃物的方法主要有以下几种1、经处理用作饲料添加剂；2、经处理用作工业净水剂；3、制作铁黑、铁红或纳米铁粉等高端产品。以上方法工艺复杂，处理费用高，而且其消耗量相对于钛白废弃物的产出量而言微乎其微。如利用钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁红的方法首先净化处理钛白副产物硫酸亚铁，即采用中温(50 70V ) 铁皮还原控制水解6 10小时，絮凝、沉降分离，精制得到七水硫酸亚铁溶液，回收率95 98%;然后采用低浓度七水硫酸亚铁溶液与氨中和、氧化等步骤制得氧化铁红。该方法处理费用高，不能充分利用钛白副产物硫酸亚铁，不宜大面积推广使用。由上可知，钛白粉生产过程中产生的钛白副产物硫酸亚铁不仅没有得到有效利用，浪费硫、铁资源，对环境造成严重污染，而且生产每吨钛白粉还要花费高昂的处理费用， 长此下去硫酸法钛白产业将很难健康发展。如今，如何低成本大量的处理钛白副产物硫酸亚铁已成为硫酸法钛白粉产业的一个技术难题。因此，现急需一种处理费用低、能大量处理钛白副产物硫酸亚铁的资源化利用方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有技术中不能低成本充分利用钛白副产物硫酸亚铁的技术问题。本专利技术解决所述技术问题所采用的技术方案是提供一种，该方法包括以下步骤a、净化处理钛白副产物硫酸亚铁；b、向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵溶液；C、向硫酸铵溶液中加入氢氧化钙充分反应得到二水硫酸钙沉淀和氨气，回收氨气作为步骤b的原料使用，二水硫酸钙沉淀经烘干处理得到产品石膏。其中，上述方法还包括步骤d 将步骤b所得氢氧化亚铁沉淀经洗涤、压滤、焙烧制得产品铁精矿。所述铁精矿是指含铁量较高的可以直接用于生铁冶炼的铁矿粉。其中，上述方法中步骤b中所述氨气的通入量为氨气物质的量硫酸亚铁物质的量=2 3。进一步的，步骤b中所述氨气的通入量为氨气物质的量硫酸亚铁物质的量=2 · 12 · 2 ο其中，上述方法中步骤c中所述氢氧化钙是由生石灰加水反应制得。其中，上述方法中步骤c中所述氢氧化钙的加入量为氢氧化钙物质的量硫酸铵物质的量=1 1. 1。进一步的，步骤c中所述氢氧化钙的加入量为氢氧化钙物质的量硫酸铵物质的量=1.05。本专利技术方法具体可以按照以下方式实施a、净化处理钛白副产物硫酸亚铁。b、向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵溶液；其中，所述氨气的通入量为氨气物质的量硫酸亚铁物质的量=2 3，通入量优选为氨气物质的量硫酸亚铁物质的量=2. 1 2. 2。C、向硫酸铵溶液中加入氢氧化钙充分反应得到二水硫酸钙沉淀和氨气，回收氨气作为步骤b的原料使用，二水硫酸钙沉淀经烘干处理得到产品石膏；其中，所述氢氧化钙是由生石灰加水反应制得；氢氧化钙的加入量为氢氧化钙物质的量硫酸铵物质的量= 1 1. 1，优选加入量为氢氧化钙物质的量硫酸铵物质的量=1. 05。d、将步骤b所得氢氧化亚铁沉淀经洗涤、压滤、焙烧制得产品铁精矿。本专利技术方法的有益效果为本专利技术方法充分利用钛白副产物硫酸亚铁中的硫和铁资源，生产工业级石膏和铁精矿，解决钛白副产物对环境污染的问题；该方法循环使用氨气，理论上不消耗，在实际生产中只需补入损失量即可，成本低廉；该方法能大量处理钛白副产物硫酸亚铁，不产生二次污染，废水直接排放，解决硫酸法钛白粉产业中不能低成本大量的处理钛白副产物硫酸亚铁的技术难题，经济效益和社会效益十分显著，具有很好的推广前景。具体实施例方式一种，该方法具体包括如下步骤a、用现有技术方法净化处理钛白副产物硫酸亚铁。b、向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵溶液；其中，为了节约成本，不浪费资源，本步骤所述氨气的通入量为氨气物质的量硫酸亚铁物质的量=2 3，优选通入量为氨气物质的量硫酸亚铁物质的量 =2. 1 2. 2。主要反应方程式如下FeSO4 · 7H20+2NH3 = Fe (OH) 2+ (NH4) 2S04+5H20c、向硫酸铵溶液中加入氢氧化钙充分反应得到二水硫酸钙沉淀和氨气，回收氨气作为步骤b的原料使用，二水硫酸钙沉淀经烘干处理得到产品石膏；为了节约成本，本步骤所述氢氧化钙是由生石灰加水反应制得；其中，为了提高转化率，并且能生产出合格的石膏，本步骤氢氧化钙的加入量为氢氧化钙物质的量硫酸铵物质的量=1 1. 1，优选加入量为氢氧化钙物质的量硫酸铵物质的量=1. 05。主要反应方程式如下Ca0+H20 = Ca (OH) 2Ca (OH) 2+ (NH4) 2S04 = CaSO4 · 2H20 I +2NH3 个d、将步骤b所得氢氧化亚铁沉淀经洗涤、压滤、焙烧制得产品铁精矿。下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。本专利技术实施例所用原料如下钛白副产物硫酸亚铁七水硫酸亚铁质量百分含量为90. 5%，其它成分为游离态硫酸、游离态水、偏钛酸、硫酸镁、硫酸铝及少量钙、锰等，来源于攀枝花天伦化工有限公司。市售生石灰粉氧化钙质量百分含量84%。实施例一用本专利技术方法处理钛白副产物硫酸亚铁净化处理钛白副产物硫酸亚铁准备钛白副产物硫酸亚铁100g，采用中温(50 700C )铁皮还原控制水解6 10小时，絮凝、沉降分离，精制得到七水硫酸亚铁溶液510g， 含七水硫酸亚铁17%。向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气27. 5L，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀98g和硫酸铵溶液405g。氢氧化亚铁沉淀经洗涤、压滤、焙烧制得产品铁精矿 45. 3g。铁精矿含铁68%。准备生石灰38g，加入IOOg水充分搅拌后，与上述硫酸铵溶液405g混合搅拌，使其充分反应，回收得到氨气23. 5L，过滤得到二水硫酸钙沉淀175g，经烘干处理得到产品石膏91g。石膏的抗折强度2. 8Mp，初凝时间7min，终凝时间18min，满足工业级石膏的要求， 废水可以直接排放或者回收使用。实施例二用本专利技术方法处理钛白副产物硫酸亚铁净化处理钛白副产物硫酸亚铁准备钛白副产物硫酸亚铁200g，采用中温(50 700C )铁皮还原控制水解6 10小时，絮凝、沉降分离，精制得到七水硫酸亚铁980g，含七水硫酸亚铁17.7%。向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气56L，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀185g和硫酸铵溶液790g。氢氧化亚铁沉淀经洗涤、压滤、焙烧制得产品铁精矿 90. 5g。铁精矿含铁69%。准备生石灰75g，加入200g水充分搅拌后，与上述硫酸铵溶液790g混合搅拌，使其充分反应，回本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．钛白副产物硫酸亚铁资源化利用方法，其特征在于包括如下步骤：ａ、净化处理钛白副产物硫酸亚铁；ｂ、向净化处理后得到的硫酸亚铁溶液中通入氨气，充分反应后过滤得氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵溶液；ｃ、向硫酸铵溶液中加入氢氧化钙充分反应得到二水硫酸钙沉淀和氨气，回收氨气作为步骤ｂ的原料使用，所述二水硫酸钙沉淀经烘干处理得到产品石膏。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤铁，彭凌波，
申请(专利权)人：攀枝花市微创科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：51