硫铁矿烧渣的分离回收方法

摘要

硫铁矿烧渣的分离回收方法。它属于无机化学工业技术领域。本发明用水悬浮分离氢氧化钙、氢氧化镁和氢氧化铝，再用浓磷酸溶解硫铁矿烧渣中的三氧化二铁/氧化亚铁，而将与浓磷酸不相溶的硫、二氧化硅和微量金属单质混合物过滤分离；分离回收三氧化二铁/氧化亚铁、氢氧化铝、碳酸钙/碳酸镁或硫酸钙/硫酸镁、硫酸、硅酸钠/硅酸钾和微量的铜、铅、锌、钴、金和银的金属单质混合物。分离产品用于工业原材料和建筑材料。

主权项

硫铁矿烧渣的分离回收方法，其特征主要在于：一.以足量的水浸泡硫铁矿烧渣即硫酸渣，并搅拌，转速50转‑200转/分，搅拌时间1‑2小时，使硫酸渣中的氧化铝、氧化钙、氧化镁分别转化为氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁而成为悬浮乳浊液，静置，使三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质混合物立即沉淀分离；同时分离氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁悬浮乳浊液；二.向上述(一)的氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁悬浮乳浊液中加入足量的二氧化碳CO₂或空气，搅拌，转速50转‑200转/分，搅拌反应时间2‑8小时，使氢氧化钙、氢氧化镁分别转化为碳酸钙和碳酸镁或碱式碳酸镁而立即沉淀分离，再从氢氧化铝悬浮乳浊液中沉淀或过滤分离氢氧化铝，回收氢氧化铝，水循环利用；三.将上述(一)的三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质混合物堆放自然沥水，或/和将其在25℃‑‑100℃、压强25pa‑‑100pa的条件下，以真空搅拌脱水；除去过量的水分；不需要绝对完全干燥；四.向上述(二)的碳酸钙和碳酸镁或碱式碳酸镁混合物中加入足量的稀硫酸水溶液，搅拌，使碳酸钙和碳酸镁或碱式碳酸镁生成石膏硫酸钙和硫酸镁水溶液，静置沉淀分离回收石膏硫酸钙，并将硫酸镁水溶液真空脱水干燥，压强25pa‑‑100pa，温度25℃‑‑100℃，干燥时间8小时‑24小时，分离回收硫酸镁；或将碳酸钙和碳酸镁或碱式碳酸镁混合物直接用作建筑材料；五.在常温下，将上述(三)的三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质的混合物中，加入过量的80％‑‑85％的浓磷酸，浓磷酸与三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质混合物的体积比为4‑6∶1即4至6比1；浓磷酸用量不必过大，以能够完全溶解三氧化二铁或/和氧化亚铁、并能够过滤出浓磷酸与三氧化二铁或/和氧化亚铁的溶液为准；三氧化二铁或/和氧化亚铁、二氧化硅、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质的混合物需要分多次或连续匀速加入浓磷酸搅拌溶解；搅拌，转速50转‑200转/分，搅拌时间10‑60分钟，使三氧化二铁或/和氧化亚铁完全溶解于浓磷酸后，立即在压力下过滤，分离二氧化硅、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质混合物；并用适量的水搅拌洗涤二氧化硅、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质混合物，含少量磷酸的少量磷酸水溶液在下述(六)中循环利用；此步骤浓磷酸溶解三氧化二铁或/和氧化亚铁是放热溶解，若溶解温度过高，可在溶解过程中以冷气或25℃以下的空气制冷降温或/和在溶解容器外部以冷却水降温，使浓磷酸溶解温度在25℃‑‑50℃；溶解时间在1小时以内；冷却水可以在下述(六)，用来稀释磷酸；六.将上述(五)的三氧化二铁或/和氧化亚铁及浓磷酸的溶液立即加入水稀释，使磷酸在磷酸水溶液中质量含量下降至30％‑‑50％，搅拌均匀，静置，使三氧化二铁或/和氧化亚铁从稀磷酸水溶液中立即沉淀析出分离，回收三氧化二铁或/和氧化亚铁；七.将上述(六)的稀磷酸水溶液真空浓缩脱水，加热温度40℃‑100℃，压强25pa‑‑100pa，时间8‑24小时，使磷酸质量含量在80％‑‑85％，磷酸循环利用；或将上述稀磷酸水溶液降温至1℃‑15℃，使磷酸呈凝胶晶体状沉淀析出，也可加入少量的氧化铝或氢氧化铝，搅拌，静置，加速磷酸在1℃‑15℃下沉淀析出，取出磷酸沉淀层以上的水分，磷酸和水分别循环利用；八.将上述(五)的二氧化硅SiO₂、硫及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质混合物，加入足量的氧气O₂燃烧，使硫S生成三氧化硫SO₃，并用足量的水回收三氧化硫，得到硫酸，回收硫酸；分离二氧化硅、及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质或其氧化物的混合物；九.将上述(八)的二氧化硅及微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质或其氧化物的混合物，加入足量的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，搅拌反应，使二氧化硅生成硅酸钠/硅酸钾水溶液；SiO₂+2NaOH＝Na₂SiO₃+H₂O，   SiO₂+2KOH＝K₂SiO₃+H₂O；沉淀析出分离微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质或其氧化物的混合物；将硅酸钠或硅酸钾水溶液真空浓缩脱水干燥，压强25pa‑‑100pa，时间8‑24小时，回收硅酸钠或硅酸钾；十.将上述(九)的微量的铜、铅、锌、钴、金和银等微量金属单质或其氧化物的混合物回收再利用。