[发明专利]一种高铁渣处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高铁渣处理工艺，尤其涉及粉煤灰生产氧化铝过程中产生的除铁渣处理工艺。

背景技术

目前，我国粉煤灰的利用主要集中在建筑、建材、农业[等方面，属于低附加价值利用，尤其对于高铝粉煤灰（氧化铝含量大于30%）无疑是种浪费。处理高铝粉煤灰的主要方法有：石灰石烧结法、预脱硅-碱石灰烧结法、硫酸法、盐酸法和硫酸铵烧结法等。但是各种方法均存在不足。仅有硫酸铵烧结法制备过程为减量过程，渣量小；反应体系为弱酸体系，设备较容易解决，利于产业化。

硫酸铵与粉煤灰混合焙烧得到硫酸铝、硫酸铁和硫酸亚铁混合熟料，熟料溶出后得到硫酸铝、硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液，为了得到含铁量较低的硫酸铁溶液，因此必须对溶出液进行除铁处理。由于Fe³⁺水解的PH值与Al³⁺水解的PH值较为接近，因此在除铁过程中必然会有一些铝离子损失，为了减少铝离子的损失，必需要对这部分除铁渣进行处理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高铁渣处理工艺，目的是使得在应用硫酸铵烧结法处理粉煤灰除铁过程中降低铝离子的损失。

为实现上述目的，本发明提供一种高铁渣处理工艺，经过分步除铁、混合沉淀物处理和溶液处理后得硫酸铝溶液。

分步除铁是通过加入氨水分步调节浸出液的PH值，使得最终溶液中铁离子含量小于20mg/L；一次除铁为得到产物为铁铵矾，二次除铁得到的产物为铝铵矾和铁铵矾混合物；一次除铁调节溶液PH值为1.4-1.7；二次除铁调节溶液PH值为2.5-3.0。

混合沉淀物处理是将铝铵矾和铁铵矾混合物与浓度为20%-50%的硫酸氢铵反应，反应温度为60-90℃，反应时间为0.5-1小时。

溶液处理是将反应产物返回到浸出工序。

所得到的硫酸铝溶液铁含量小于20mg/L。

本发明的优点效果：使得在应用硫酸铵烧结法处理粉煤灰除铁过程中降低铝离子的损失，且不引入其他杂质。除铁后的硫酸铝溶液中铁离子含量小于20mg/L，满足氧化铝生产的要求；在此过程中生成的沉淀物易于过滤。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

1、浸出；2、一次除铁；3、铁铵矾；4、二次除铁；5、铝铵矾和铁铵矾；6、硫酸氢铵溶液；7、硫酸铝溶液。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

通过加入氨水调节浸出液的PH值，一次除铁的PH值为1.4，二次除铁的PH值为2.5，二次除铁渣与浓度为20%硫酸氢铵溶液反应，反应温度为60℃，反应时间为0.5小时，溶解后溶液返回到浸出工序，其结果如表1所示：

表1 

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实施例2

通过加入氨水调节浸出液的PH值，一次除铁的PH值为1.5，二次除铁的PH值为2.6，二次除铁渣与浓度为30%硫酸氢铵溶液反应，反应温度为80℃，反应时间为1小时，溶解后溶液返回到浸出工序，其结果如表2所示：

表2

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实施例3

通过加入氨水调节浸出液的PH值，一次除铁的PH值为1.6，二次除铁的PH值为2.7，二次除铁渣与浓度为30%硫酸氢铵溶液反应，反应温度为70℃，反应时间为1小时，溶解后溶液返回到浸出工序，其结果如表3所示：

表3

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实施例4

通过加入氨水调节浸出液的PH值，一次除铁的PH值为1.7，二次除铁的PH值为3.0，二次除铁渣与浓度为50%硫酸氢铵溶液反应，反应温度为90℃，反应时间为1小时，溶解后溶液返回到浸出工序，其结果如表4所示：

表4

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