一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，尤其涉及生產(chǎn)硫酸鋁過程中的除鐵工藝。一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，經(jīng)過氨法焙燒、浸出、針鐵礦法除鐵得到硫酸鋁溶液。本發(fā)明的優(yōu)點為：除鐵的工藝流程簡單，產(chǎn)物具有較好的過濾性能；除鐵渣溶解時間短，且不引入新雜質(zhì)，生成的沉淀物易于過濾；最終溶液中鐵離子含量小于20mg/L。
【專利說明】一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，尤其涉及生產(chǎn)硫酸鋁過程中的除鐵工 藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 在粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁過程中，傳統(tǒng)的除鐵方法有：高錳酸鉀氧化法、鐵氰化鉀除鐵 法和有機(jī)伯胺萃取法。然而高錳酸鉀氧化法除鐵工藝是利用生成氫氧化鐵沉淀來達(dá)到除鐵 目的，然而由于氫氧化鐵沉淀為絮狀物，過濾困難，操作不便，并且鐵含量很難達(dá)到〇. 005% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的要求；鐵氰化鉀除鐵法生成的沉淀顆粒極細(xì)，且為藍(lán)色固體沉淀，同 樣過濾困難，由于形成的是藍(lán)色沉淀，還容易污染產(chǎn)物。有機(jī)伯胺萃取法工藝復(fù)雜，操作 繁瑣，不易掌握，且所用萃取劑價格昂貴，從而限制了其工業(yè)化應(yīng)用。
[0003] 硫酸銨與粉煤灰混合焙燒得到硫酸鋁、硫酸鐵和硫酸亞鐵混合熟料，熟料溶出后 得到硫酸鋁、硫酸鐵和硫酸亞鐵混合溶液，為了得到含鐵量較低的硫酸鐵溶液，因此必須對 溶出液進(jìn)行除鐵處理。由于Fe 3+水解的PH值與Al3+水解的PH值較為接近，因此如何選擇 除鐵工藝和對生成的混合沉淀物進(jìn)行處理變成為解決問題的關(guān)鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，目的是使得工藝流 程簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，經(jīng)過氨法焙燒、浸出、針鐵 礦法除鐵得到硫酸鋁溶液。
[0006] 氨法焙燒是將硫酸銨與粉煤灰按照質(zhì)量比為6 :1-10 :1進(jìn)行混料，混合均勻的物 料在1-2小時內(nèi)由室溫升至500°C _580°C、保溫2-3小時。
[0007] 浸出是采用溫度為80°C -90°c的水溶液對焙燒產(chǎn)物進(jìn)行浸出，同時加入質(zhì)量濃度 為1%-5%的雙氧水，使得溶液中的Fe2+離子全部氧化為Fe 3+離子。
[0008] 針鐵礦法除鐵是通過加入氨水分步調(diào)節(jié)溶液的PH值，使得最終溶液中鐵離子 含量小于20mg/L ;針鐵礦法除鐵包括一次除鐵和二次除鐵，一次除鐵調(diào)節(jié)溶液PH值為 1. 4-1. 7 ;二次除鐵調(diào)節(jié)溶液PH值為2. 5-3. 0。
[0009] 還包括除鐵渣處理，是將二次除鐵渣與濃度為20%-98%的硫酸反應(yīng)，反應(yīng)溫度為 60°C -90°C，反應(yīng)時間為0. 5-1小時，待二次除鐵渣全部溶解后，反應(yīng)產(chǎn)物返回到浸出工序。
[0010] 硫酸錯溶液鐵含量小于20mg/L。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點為：除鐵的工藝流程簡單，產(chǎn)物具有較好的過濾性能；除鐵渣溶解 時間短，且不引入新雜質(zhì)，生成的沉淀物易于過濾；最終溶液中鐵離子含量小于20mg/L。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0013] 圖中：1、氨法焙燒；2、浸出；3、一次除鐵；4、針鐵礦；5、二次除鐵；6、針鐵礦和鋁 銨礬；7、硫酸；8、硫酸鋁。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015] 實施例1 將硫酸銨與粉煤灰按照質(zhì)量比6 :1進(jìn)行配料，焙燒溫度為500°C，升溫時間為2小時， 保溫3小時，采用90°C水進(jìn)行浸出，加入質(zhì)量濃度為2%的雙氧水進(jìn)行氧化。通過氨水調(diào)節(jié) 一次除鐵的PH值為1. 4,二次除鐵的PH值為2. 5,二次除鐵渣與濃度為98%的硫酸反應(yīng)，反 應(yīng)溫度為90°C，反應(yīng)時間為0. 5小時，溶解后溶液返回到浸出工序，其結(jié)果如表1所示： 表1
【權(quán)利要求】
1. 一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，其特征在于經(jīng)過氨法焙燒、浸出、針鐵礦法除鐵得到硫 酸錯溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，其特征在于氨法焙燒是將硫酸 銨與粉煤灰按照質(zhì)量比為6 :1-10 :1進(jìn)行混料，混合均勻的物料在1-2小時內(nèi)由室溫升至 500°C _580°C、保溫 2-3 小時。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，其特征在于浸出是采用溫度為 80°C -90°C的水溶液對焙燒產(chǎn)物進(jìn)行浸出，同時加入質(zhì)量濃度為1%_5%雙氧水，使得溶液中 的Fe2+離子全部氧化為Fe 3+離子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，其特征在于針鐵礦法除鐵是通 過加入氨水分步調(diào)節(jié)溶液的PH值，使得最終溶液中鐵離子含量小于20mg/L ;針鐵礦法除鐵 包括一次除鐵和二次除鐵，一次除鐵調(diào)節(jié)溶液PH值為1. 4-1. 7 ;二次除鐵調(diào)節(jié)溶液PH值為 2· 5_3· 0〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，其特征在于還包括除鐵渣處 理，是將二次除鐵渣與濃度為20%-98%的硫酸反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60°C -90°C，反應(yīng)時間為 0. 5-1小時，待二次除鐵渣全部溶解后，反應(yīng)產(chǎn)物返回到浸出工序。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由粉煤灰生產(chǎn)硫酸鋁工藝，其特征在于硫酸鋁溶液鐵含 量小于20mg/L。
【文檔編號】C01F7/74GK104250019SQ201310260536
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】王鵬, 李來時, 劉濤濤 申請人:沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司