專利名稱：人造金紅石母液回收處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及到一種人造金紅石母液回收處理方法。
背景技術(shù)：
在用鹽酸浸取鈦精礦制取人造金紅石過程中，鈦精礦中的含鐵物質(zhì)溶解進(jìn)入鹽酸形成人造金紅石母液，這種溶液是制取超細(xì)氧化鐵很好的原料。但國內(nèi)用該溶液制取超細(xì)(1.3～1.5μm左右)氧化鐵的同時，其中的Cl-離子卻沒有得到較好地處理。
例如，在公開號為CN1052098A的發(fā)明專利申請公開說明書中就公開了一種用亞鐵鹽連續(xù)生產(chǎn)高純氧化鐵的方法。該方法是將凈化處理后的亞鐵鹽溶液與制備好的晶種一起加入到一組串聯(lián)的機(jī)械攪拌充氣槽內(nèi)，利用控制氨氣加入量，調(diào)整pH值在2.5～6.0，溫度維持在75～90℃，使亞鐵離子氧化中和形成結(jié)晶狀氧化鐵，附產(chǎn)的含銨溶液與石灰或菱苦土反應(yīng)，回收氨氣返回氧化中和。該方法雖然獲得了氧化鐵，氨氣得以再生，但工藝流程十分復(fù)雜，同時還會產(chǎn)生含氯化鈣、氯化鎂的廢渣，給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染。
又如，在專利號為ZL90105886.6的發(fā)明專利說明書中公開了一種從稀鹽酸法金紅石廢母液中提取超細(xì)微氧化鐵的方法。該方法是將金紅石廢母液中經(jīng)脫鋁、鈦處理后，溶液放入氧化塔內(nèi)通入氯氣氧化，取氧化后的溶液在強(qiáng)攪拌下通入氨水中和，至pH值在5～8，使溶液中的鐵離子形成氫氧化鐵膠體，該氫氧化鐵膠體經(jīng)加水制漿后，加入鐵屑和三價鐵溶液反應(yīng)，控制反應(yīng)終止pH值為2.5～4.0，溫度為60～95℃，得到氧化鐵黃，將所得氧化鐵黃在煅燒爐內(nèi)煅燒，則獲得氧化鐵紅。該方法能獲得高質(zhì)量的氧化鐵黃或鐵紅，但工藝流程復(fù)雜，并要使用有毒的氯氣，同樣會副產(chǎn)大量含Cl-離子高的廢液，給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染。
再如，在專利號為ZL94108555.4的發(fā)明專利說明書中公開了一種從氯化亞鐵溶液制造氧化鐵產(chǎn)品的方法。該方法是用空氣作為氧化劑，石灰作為中和劑，將酸洗廢液或人造金紅石母液和事先制備的晶種混合，同時鼓入空氣及逐漸加入石灰乳，使溶液中的鐵離子形成結(jié)晶析出。該方法生產(chǎn)成本低，但產(chǎn)生大量含氯化鈣較高的溶液，也會給環(huán)境帶來污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種人造金紅石母液回收處理方法，利用該方法除可直接獲得超細(xì)氧化鐵粉，還可獲得再生鹽酸，使人造金紅石母液Cl-離子得到回收利用。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的人造金紅石母液回收處理方法，包括如下步驟(1)將人造金紅石母液過濾，濾去其中的固體雜質(zhì)，然后加熱濃縮，使其中的鐵離子濃度提高；(2)將所得濃縮液噴入焙燒爐中焙燒，在高溫氧化氣氛下濃縮液霧化成廢酸微球珠，廢酸微球珠隨即發(fā)生熱分解反應(yīng)，形成氯化氫氣體和以氧化鐵為主的固體氧化物；(3)固體氧化物下降落入焙燒爐下部的料倉內(nèi)，再經(jīng)破碎得到超細(xì)(1.3～1.5μm左右)氧化鐵；(4)氯化氫氣體上升經(jīng)過吸收塔用水吸收，獲得再生鹽酸。
本發(fā)明的有益效果是，采用霧化焙燒和高溫?zé)岱纸夥磻?yīng)直接獲得超細(xì)氧化鐵粉和再生鹽酸，不需要傳統(tǒng)技術(shù)中復(fù)雜的氧化、中和、結(jié)晶等工序，不使用氯氣、氨水、石灰、菱苦土等輔助原料，所得再生鹽酸可返回前段浸取鈦精礦過程中利用，全流程無有害物質(zhì)排除，人造金紅石母液中的氯離子得到了最充分的回收和利用。此外，本發(fā)明還具有工藝簡單易行、成本低、無環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)可行的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明的人造金紅石母液回收處理方法，包括如下步驟(1)將人造金紅石母液過濾，濾去其中的固體雜質(zhì)，然后加熱濃縮，使其中的鐵離子濃度提高；(2)將所得濃縮液噴入焙燒爐中焙燒，在高溫氧化氣氛下濃縮液霧化成廢酸微球珠，廢酸微球珠隨即發(fā)生熱分解反應(yīng)，形成氯化氫氣體和以氧化鐵為主的固體氧化物；(3)固體氧化物下降落入焙燒爐下部的料倉內(nèi)，再經(jīng)破碎得到超細(xì)氧化鐵；(4)氯化氫氣體上升經(jīng)過吸收塔用水吸收，獲得再生鹽酸。
步驟(1)中相關(guān)參數(shù)可優(yōu)化為濾網(wǎng)孔徑0.55mm；加熱濃縮溫度80～95℃；濃縮液中的鐵離子濃度220～240g/l。
步驟(2)中相關(guān)參數(shù)可優(yōu)化為爐膛溫度680～700℃；噴嘴口的噴霧溫度1000～1300℃；噴灑壓力為0.35～0.40Mpa；噴灑流量為2.85～2.90m3/h。
步驟(4)中相關(guān)參數(shù)可優(yōu)化為吸收氯化氫的吸收流量為4.0～4.5m3/h。
實(shí)施例1所用原料為含∑HCl 198.91g/l，游離鹽酸73.63g/l，F(xiàn)e2+107.0g/l，F(xiàn)e3+5.25g/l，Al3+0.24g/l，Ca2+0.36g/l，Mg2+2.93g/l，Si4+0.02g/l，Ti4+0.05g/l，Mn2+0.56g/l，V5+0.05g/l的人造金紅石母液(未除雜)，首先通過孔徑0.55mm濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，過濾后人造金紅石母液加熱濃縮30％左右，并將溶液溫度升溫到90℃，然后通過噴槍將濃縮液霧化成廢酸微球珠，進(jìn)入焙燒爐內(nèi)，在685℃的高溫氧化氣氛下發(fā)生熱裂解，形成氯化氫氣體和固體氧化物。氯化氫氣體經(jīng)吸收塔吸收獲得濃度為216.2g/l的再生新鹽酸。固體氧化物經(jīng)旋風(fēng)破碎可獲得超細(xì)氧化鐵，其化學(xué)成分如表1(B-1)所示。
實(shí)施例2同樣用含∑HCl 198.91g/l，游離鹽酸73.63g/l，F(xiàn)e2+107.0g/l，F(xiàn)e3+5.25g/l，Al3+0.24g/l，Ca2+0.36g/l，Mg2+2.93g/l，Si4+0.02g/l，Ti4+0.05g/l，Mn2+0.56g/l，V5+0.05g/l的人造金紅石母液(未除雜)，首先通過0.55mm濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，過濾后將人造金紅石母液加熱濃縮30％，并將溶液溫度升溫到95℃，然后通過噴槍將濃縮液霧化成廢酸微球珠，進(jìn)入焙燒爐內(nèi)，在690℃的高溫氧化氣氛下發(fā)生熱裂解，形成氯化氫氣體和固體氧化物。氯化氫氣體經(jīng)吸收塔吸收獲得濃度為217.3g/l的再生新鹽酸。固體氧化物經(jīng)旋風(fēng)破碎可獲得超細(xì)氧化鐵，其化學(xué)成分如表1(B-2)所示。
表1 超細(xì)氧化鐵粉化學(xué)成分(wt％)

實(shí)施例3所用原料為經(jīng)凈化處理的人造金紅石母液，含∑HCl 224.3 1g/l，游離鹽酸75.25g/l，F(xiàn)e2+123.7g/l，F(xiàn)e3+5.50g/l，Al3+9ppm，Ca2+5ppm，Mg2+7ppm，Si4+12ppm。首先通過0.55mm濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，過濾后人造金紅石母液加熱濃縮30％左右，并將溶液溫度升溫到95℃，然后通過噴槍將濃縮液霧化成廢酸微球珠，進(jìn)入焙燒爐內(nèi)，在688℃的高溫氧化氣氛下發(fā)生熱裂解，形成氯化氫氣體和固體氧化物。氯化氫氣體經(jīng)吸收塔吸收獲得濃度為218.6g/l的再生新鹽酸，固體氧化物經(jīng)旋風(fēng)破碎可獲得超細(xì)氧化鐵，其化學(xué)成分如表2所示。
由表2可知，焙燒獲得的氧化鐵粉達(dá)到電子工業(yè)部SJ10383-93標(biāo)準(zhǔn)中YHT2的水平。
表2 除雜超細(xì)氧化鐵粉化學(xué)成分(wt％)

權(quán)利要求
1.一種人造金紅石母液回收處理方法，包括如下步驟(1)將人造金紅石母液過濾，濾去其中的固體雜質(zhì)，然后加熱濃縮，使其中的鐵離子濃度提高；(2)將所得濃縮液噴入焙燒爐中焙燒，在高溫氧化氣氛下濃縮液霧化成廢酸微球珠，廢酸微球珠隨即發(fā)生熱分解反應(yīng)，形成氯化氫氣體和以氧化鐵為主的固體氧化物；(3)固體氧化物下降落入焙燒爐下部的料倉內(nèi)，再經(jīng)破碎得到超細(xì)氧化鐵；(4)氯化氫氣體上升經(jīng)過吸收塔用水吸收，獲得再生鹽酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(1)中，過濾所用的濾網(wǎng)孔徑為0.55mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(1)中，加熱濃縮溫度為80～95℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(2)中，濃縮液中的鐵離子濃度為220～240g/l。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(2)中，焙燒爐內(nèi)的爐膛溫度為680～700℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(2)中，焙燒爐內(nèi)噴嘴口的噴霧溫度為1000～1300℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(2)中，濃縮液的噴灑壓力為0.35～0.40Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(2)中，濃縮液的噴灑流量為2.85～2.90m3/h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金紅石母液回收處理方法，其特征在于所述步驟(4)中，吸收塔吸收氯化氫的吸收流量為4.0～4.5m3/h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種人造金紅石母液回收處理方法，它包括如下步驟(1)將人造金紅石母液過濾，濾去其中的固體雜質(zhì)，然后加熱濃縮，使其中的鐵離子濃度提高；(2)將所得濃縮液噴入焙燒爐中焙燒，在高溫氧化氣氛下濃縮液霧化成廢酸微球珠，廢酸微球珠隨即發(fā)生熱分解反應(yīng)，形成氯化氫氣體和以氧化鐵為主的固體氧化物；(3)固體氧化物下降落入焙燒爐下部的料倉內(nèi)，再經(jīng)破碎得到超細(xì)氧化鐵；(4)氯化氫氣體上升經(jīng)過吸收塔用水吸收，獲得再生鹽酸。本發(fā)明的有益效果是，采用霧化焙燒和高溫?zé)岱纸夥磻?yīng)直接獲得超細(xì)氧化鐵粉和再生鹽酸，所得再生鹽酸可返回前段浸取鈦精礦過程中利用，全流程無有害物質(zhì)排除，人造金紅石母液中的氯離子得到了最充分的回收和利用。
文檔編號C01G49/02GK1657426SQ200510020360
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月17日
發(fā)明者王彥華, 黃北衛(wèi), 周一平, 朱勝友, 廖榮華, 胡鴻飛, 于丹, 周一林, 梁英 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院