專利名稱:回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種硫酸渣的回收處理方法,尤其是利用工業(yè)廢酸回收處 理硫酸渣的方法,屬于工業(yè)廢渣處理回收技術領域。
技術背景我國在利用硫鐵礦生產(chǎn)硫酸的工藝過程中,每年排出的硫酸渣約7000 萬噸,占化工行廢渣總量的三分之一。由于渣量大、粒度細,且晴天滿天 飛、雨天紅水流的現(xiàn)象,以及有害雜質(zhì)如硫、砷含量高等問題,已給環(huán)境 造成難于估計的危害。目前除了鐵含量較高的硫酸渣可以回收處理外,其 余的大部分鐵含量較低或偏低的硫酸渣均不能處理,而是堆填,時間一長, 必將嚴重污染地下水資源。對于可處理的含鐵量在50%以上的硫酸渣而言, 由于硫酸渣粒度較細,粘度較高,并含有較高的硫、砷,因此在工業(yè)化處 理過程中存在著鐵品位提高幅度小,硫、砷等雜質(zhì)下降幅度低,回收率低, 投資大,運行成本高等問題。長期以來一直得不到有效解決,嚴重困擾并 制約著企業(yè)的發(fā)展,同時又使這一寶貴的含鐵資源得不到有效利用。目前的處理方法有磁選法、重選法、化學浸洗法、浮選反浮選法、 微生物脫硫法、磁選柱分選法、磁化還原焙燒法及回轉(zhuǎn)窯處理法等。其中較為實用的工藝過程是磨細一酸浸一浮選或磁選一水洗一干燥得含鐵原 料(粉狀)。但該工藝存在的不足是(1)硫酸渣經(jīng)過磨細處理后,雖有利 于酸浸,但卻因為磨細處理已改變了硫酸渣原有的物相,使之難于用后序 的磁選或浮選進行選別,從根本上制約著鐵品位的提高;同時磨礦設備投 資大,耗電高(以200噸/日的日處理量計,耗電約50KW),加工成本高。 (2)由于磨細后直接進入酸浸處理,使整個處理生產(chǎn)線完全處于酸環(huán)境中, 一是嚴重腐蝕生產(chǎn)設備、場地,加大設備損耗,造成生產(chǎn)成本高,二是惡 劣的生產(chǎn)環(huán)境還嚴重威脅現(xiàn)場工作者的身體健康,三是大量的礦漿需耗用 大量的酸,才能完成酸浸,不僅增加生產(chǎn)成本,還加重酸的污染。因此, 必須另尋新的技術解決方案,以實現(xiàn)鐵資源的回收利用,同時降低污染,降低成本,提高鐵品位。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法,使之在低成本、低酸耗、無污染的生產(chǎn)條件下,獲得鐵品位高,含s低,含砷低的鐵原料,同時對處理的硫酸渣原料的含鐵量不限,且設備簡單、處理量 大,經(jīng)濟效益顯著,處理后的酸液、廢水可循環(huán)再用。本發(fā)明通過下列技術方案完成 一種回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法, 其特征在于經(jīng)過下列步驟A、 將硫酸渣原料加水進行篩分,得篩下的質(zhì)量濃度為10 20%的礦漿 和篩上顆粒物,顆粒物回收;B、 按每噸硫酸渣原料加3 0 8 0克處理劑的量,在A步驟所得礦漿 中加入由下列質(zhì)量百分比的原料組成的處理劑,攪拌5 10分鐘陰離子表面活性劑 50 80% 硫酸銨 20 50%;C、 將B步驟處理的礦漿經(jīng)常規(guī)磁選,分離出含鐵物料及尾礦漿;D、 在C步驟分離出來的含鐵物料中加入廢酸液至料漿pH值3 4,攪 拌酸浸10 20分鐘,固液分離得固體和酸浸液,固體用水清洗至中性,經(jīng) 干燥得含鐵原料,水洗液和酸浸液回收;E、 將C步驟分離出來的尾礦漿與D步驟回收的水洗液和酸浸液進行 混合,攪拌浸出5 10分鐘,沉淀分離出廢渣及含有價金屬的浸出液,廢 渣回收;F、 將E步驟分離出的含有價金屬的浸出液經(jīng)常規(guī)處理后,回收有價金 屬,廢液回收或返回A步驟循環(huán)使用。所述A步驟的篩分是在現(xiàn)有技術的常規(guī)篩分設備如振動篩、滾筒篩上 完成的,篩分時加水,使細小物盡可能通過篩網(wǎng)。所述B步驟處理劑中的陰離子表面活性劑為十二垸基硫酸鈉、十二烷 基磺酸鈉、十六烷基硫酸鈉、脂肪酸鈉、脂肪酸中的一種或幾種,具體種 類及用量的選擇視硫酸渣原料的物相、成分及含量具體確定,以分散礦漿 中的各成分,尤其分散混合在鐵中的雜質(zhì),最大限度地回收鐵資源。所述D步驟的廢酸液為鈦工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢硫酸液,或者鹽礦工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢鹽酸液,或者硫酸工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的不合格的廢硫酸液, 或者其它工業(yè)廢酸液。本發(fā)明具有下列優(yōu)點和效果(1) 、由于硫酸渣原料不經(jīng)過磨細處理,而是直接加水篩分,既不改 變原料的物性,有利于進行磁選,提高鐵品位及金屬回收率,同時又可省去磨礦設備的投入及磨礦工序,減少投資,降低電耗,就200噸/日的日處 理量計,篩分機耗電量只為1.5 3KW,而磨細設備的耗電量至少是50KW, 較大程度地降低能耗;(2) 、由于酸浸是在磁選后,即在去除了大量雜質(zhì)后的含鐵物料中進 行的,不僅較大程度地降低了酸耗量,而且對酸浸前的磁選、攪拌、篩分 設備不產(chǎn)生任何腐蝕,同時酸浸及后序的處理過程均是在簡單的水泥池或 槽內(nèi)進行,因此,可大幅度降低設備損耗的投入,改善生產(chǎn)環(huán)境,減少污 染,降低工作人員的勞動強度;(3) 、由于整個工藝過程不外排任何廢棄液,而是回收或者返回循環(huán) 使用,因此,既不會對周圍環(huán)境造成污染,又能節(jié)約酸及處理劑的投入量, 較大程度地降低生產(chǎn)成本;(4) 硫酸渣經(jīng)本發(fā)明的工藝處理后,不僅可回收有用的鐵資源,還能 回收有價金屬,回收后的廢渣可直接作為水泥生產(chǎn)原料及制磚原料,不向 外拋棄任何廢渣,因此,100%的綜合利用了硫酸渣這一工業(yè)廢棄物,使之 變廢為寶。綜上所述,采用上述方案后,既整合硫酸渣這一難處理且污染大的可 用資源,又降低了其對環(huán)境造成的嚴重污染,同時較大幅度降低了生產(chǎn)成 本,金屬回收率達50 80%,獲得鐵品位〉60%、硫<0.3%、砷<0. 1%的高 品質(zhì)鐵精粉,同時回收處理量大、設備簡單、投資少,操作方便,且硫酸 渣原料不受限,高、低含鐵量的硫酸渣均能回收處理,具有較好的社會效 益,以及顯著的經(jīng)濟效益。
圖l為本發(fā)明之工藝流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。 實施例1硫酸渣原料的主要成分如下Fe: 43.87%, S: 2.57%, As: 0.41%, Zn: 1.71%, Si02 : 20%,其余為 粘土和雜質(zhì)。A、 將上述硫酸渣原料加水并用現(xiàn)有技術的常規(guī)振動篩進行篩分,使細 小物盡可能通過篩網(wǎng)的網(wǎng)孔下落,得篩下的質(zhì)量濃度為12%的礦漿和篩上 的顆粒物,顆粒物回收;B、 按每噸硫酸渣原料加32克處理劑的量,在A步驟所得礦漿中加入 由下列質(zhì)量百分比的原料組成的處理劑,攪拌IO分鐘十二烷基硫酸鈉 50% 硫酸銨 50%;C、 將B步驟處理的礦漿用現(xiàn)有技術中的常規(guī)磁選機進行磁選后,分離 出含鐵物料及尾礦槳;D、 在C步驟分離出來的含鐵物料中加入鈦工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢硫酸液 至料漿pH值3,攪拌酸浸20分鐘,固液分離得固體和酸浸液,固體再用 水清洗至中性,經(jīng)常規(guī)干燥得含鐵原料,水洗液和酸浸液回收,其中含鐵 原料的主要成分如下Fe: 60.61%, S: 0.219%, As: 0.083%, Zn: 0.078%,Si02 : 4.01%;E、 將C步驟分離出來的尾礦漿與D步驟回收的水洗液和酸浸液進行 混合,攪拌浸出5分鐘,沉淀分離出廢渣及含有價金屬的浸出液,廢渣回 收;F、 將E步驟分離出的含有價金屬的浸出液經(jīng)現(xiàn)有技術的常規(guī)回收處理 后,得有價金屬砷和鋅,廢液返回A步驟經(jīng)調(diào)整后循環(huán)使用。實施例2硫酸澄原料的主要成分如下Fe: 48.19%, S: 1.18%, As: 0.47%, Si02 : 18%,其余為粘土和雜質(zhì)。 A、將上述硫酸渣原料加水并用現(xiàn)有技術的常規(guī)振動篩進行篩分,使細小物盡可能通過篩網(wǎng)的網(wǎng)孔下落,得篩下的質(zhì)量濃度為20%的礦漿和篩上 的顆粒物,顆粒物回收;B、 按每噸硫酸渣原料加80克處理劑的量,在A步驟所得礦漿中加入 由下列質(zhì)量百分比的原料組成的處理劑,攪拌5分鐘十二烷基磺酸鈉 80% 硫酸銨 20%;C、 將B步驟處理的礦漿用現(xiàn)有技術中的常規(guī)磁選機進行磁選后,分離 出含鐵物料及尾礦漿;D、 在C步驟分離出來的含鐵物料中加入鹽礦工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢鹽酸 液至料漿pH值4,攪拌酸浸10分鐘,固液分離得固體和酸浸液,固體再 用水清洗至中性,經(jīng)常規(guī)干燥得含鐵原料,水洗液和酸浸液回收,其中含 鐵原料的主要成分如下Fe: 62.39%, S: 0. 157%, As: 0.071%, Si02 : 5.0%;E、 將C步驟分離出來的尾礦漿與D步驟回收的水洗液和酸浸液進行 混合,攪拌浸出10分鐘,沉淀分離出廢渣及含有價金屬的浸出液,廢渣回 收;F、 將E步驟分離出的含有價金屬的浸出液經(jīng)現(xiàn)有技術的常規(guī)回收處理 后,得有價金屬砷,廢液返回A步驟經(jīng)調(diào)整后循環(huán)使用。實施例3硫酸渣原料的主要成分如下Fe: 46.77%, S: 1.85%, As: 0.45%, Zn: 1,87%, Si02 : 21%,其余為 粘土和雜質(zhì)。A、 將上述硫酸渣原料加水并用現(xiàn)有技術的常規(guī)滾筒篩進行篩分,使細 小物盡可能通過篩網(wǎng)的網(wǎng)孔下落,得篩下的質(zhì)量濃度為16%的礦漿和篩上 的顆粒物,顆粒物回收;B、 按每噸硫酸渣原料加50克處理劑的量,在A步驟所得礦漿中加入 由下列質(zhì)量百分比的原料組成的處理劑,攪拌8分鐘脂肪酸鈉 62% 硫酸銨 38%;C、 將B步驟處理的礦漿用現(xiàn)有技術中的常規(guī)磁選機進行磁選后,分離出含鐵物料及尾礦槳;
D、 在C步驟分離出來的含鐵物料中加入硫酸工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢硫酸 液至料漿pH值3,攪拌酸浸15分鐘,固液分離得固體和酸浸液,固體再 用水清洗至中性,經(jīng)常規(guī)干燥得含鐵原料,水洗液和酸浸液回收,其中含 鐵原料的主要成分如下Fe: 61.16%, S: 0.23%, As: 0.07%, Zn: 0.065%, Si02 : 4. 86%;
E、 將C步驟分離出來的尾礦漿與D步驟回收的水洗液和酸浸液進行 混合,攪拌浸出8分鐘,沉淀分離出廢渣及含有價金屬的浸出液,廢渣回 收;
F、 將E步驟分離出的含有價金屬的浸出液經(jīng)現(xiàn)有技術的常規(guī)回收處理 后,得有價金屬砷和鋅,廢液返回A步驟經(jīng)調(diào)整后循環(huán)使用。
權利要求
1、一種回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法,其特征在于經(jīng)過下列步驟A、將硫酸渣原料加水進行篩分,得篩下的質(zhì)量濃度為10~20%的礦漿和篩上顆粒物,顆粒物回收;B、按每噸硫酸渣原料加30~80克處理劑的量,在A步驟所得礦漿中加入由下列質(zhì)量百分比的原料組成的處理劑,攪拌5~10分鐘陰離子表面活性劑 50~80%硫酸銨20~50%;C、將B步驟處理的礦漿經(jīng)常規(guī)磁選,分離出含鐵物料及尾礦漿;D、在C步驟分離出來的含鐵物料中加入廢酸液至料漿pH值3~4,攪拌酸浸10~20分鐘,固液分離得固體和酸浸液,固體用水清洗至中性,經(jīng)干燥得含鐵原料,水洗液和酸浸液回收;E、將C步驟分離出來的尾礦漿與D步驟回收的水洗液和酸浸液進行混合,攪拌浸出5~10分鐘,沉淀分離出廢渣及含有價金屬的浸出液,廢渣回收;F、將E步驟分離出的含有價金屬的浸出液經(jīng)常規(guī)處理后,回收有價金屬,廢液回收或返回A步驟循環(huán)使用。
2、 如權利要求1所述的回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法,其特征在于 所述A步驟的篩分是在現(xiàn)有技術的常規(guī)篩分設備如振動篩、滾筒篩上完成 的,篩分時加水。
3、 如權利要求1所述的回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法,其特征在于 所述B步驟處理劑中的陰離子表面活性劑為十二垸基硫酸鈉、十二烷基磺 酸鈉、十六垸基硫酸鈉、脂肪酸鈉、脂肪酸中的一種或幾種,具體種類及 用量的選擇視硫酸渣原料的物相、成分及含量具體確定。
4、 如權利要求1所述的回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法,其特征在于 所述D步驟的廢酸液為鈦工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢硫酸液,或者鹽礦工業(yè)生產(chǎn) 中產(chǎn)生的廢鹽酸液,或者硫酸工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的不合格的廢硫酸液,或者 其它工業(yè)廢酸液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種回收處理工業(yè)廢棄硫酸渣的方法,包括篩分、攪拌、磁選、酸浸、漂洗、干燥得含鐵原料。既整合硫酸渣這一難處理且污染大的可用資源,又降低了其對環(huán)境造成的嚴重污染,同時較大幅度降低了生產(chǎn)成本,金屬回收率達50~80%,獲得鐵品位>60%、硫<0.3%、砷<0.1%的高品質(zhì)鐵精粉,同時回收處理量大、設備簡單、投資少,操作方便,且硫酸渣原料不受限,高、低含鐵量的硫酸渣均能回收處理,具有較好的社會效益,以及顯著的經(jīng)濟效益。
文檔編號B03B5/62GK101554613SQ20091009447
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權日2009年5月19日
發(fā)明者房志強, 肖云楷 申請人:房志強;肖云楷