一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，包括：检测反应液中Fe2+浓度，将反应液达到Fe2+浓度为200～1000mg/L，且pH值为2～3的时刻作为反应后期的起始时刻；向反应液内通入空气流量为每立方反应液90～110m3/h，反应液的温度为83～86℃，将石灰加入到反应液中，一段时间后，当反应液的pH值大于等于6.5时，则向反应液继续通入空气40～60分钟，当反应液的pH值小于6.5时，加入石灰调整反应液pH值大于等于6.5，继续通入空气40～60分钟，石灰加入速率小于等于10kg/min，得到铁红。本发明中将石灰加入到反应液中，提高了铁红的回收率，中和氧化沉淀金属锰离子，降低了废水二次处理的成本，实现了节约资源保护环境，提高综合收益，同时，本发明使用过量的石灰，在漂洗的过程中易于去除。
【专利说明】一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法。
【背景技术】
[0002]钙矿物盐绿矾湿法生产氧化铁红，是一种以钙矿物盐代替传统的液氨、烧碱等碱性物，在二步氧化工序作为中和剂制备氧化铁红的工艺，该工艺具有生产成本低、原料充足、安全环保等特点，为资源综合利用开启了一条新路子。钙矿物盐湿法铁红作为一个新兴的铁红生产工艺，但其废水处理方法尚存在一些需要完善之处。如现有的废水处理方法:在常温下，废水中Mn2+沉淀处理，pH需达到10?11，如此一来增加处理难度及处理成本。因此，探索一种简单、易行、安全和节能的处理方法，降低成本，提升企业生存的空间。
【发明内容】
[0003]本发明设计开发了一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法。本发明中将石灰加入到反应液中，提高了铁红的回收率，中和氧化沉淀活泼金属锰离子，降低了废水二次处理的成本，实现了节约资源保护环境，提高综合收益，同时，本发明所使用过量的石灰，在漂洗的过程中易于去除，确保生产铁红的品质。
[0004]本发明提供的技术方案为:
[0005]一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，包括:以钙矿物盐和硫酸亚铁为原料、以二步氧化法生产铁红，其中
[0006]检测反应液中Fe2+浓度，将反应液达到Fe2+浓度为200?1000mg/L，且pH值为2?3的时刻作为反应后期的起始时刻；
[0007]在反应后期，持续向反应液内通入空气至反应结束，空气流量为每立方反应液90?110m3/h，保持反应液的温度为83?86°C，在反应后期还进行以下步骤:
[0008]在反应后期的开始时刻，将石灰加入到反应液中，待反应一段时间后，检测反应液的PH值，当反应液的pH值大于等于6.5时，则向反应液继续通入空气40?60分钟，反应结束，当反应液的pH值小于6.5时,贝U再加入石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5,之后再向反应液继续通入空气40?60分钟，反应结束，其中，石灰的加入速率小于等于1kg/min ；
[0009]从反应后期得到的反应液中分离铁红。
[0010]优选的是，所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中，所述如反应液的pH值小于6.5时，则再加入石灰以调整反应液的pH值为6.5?7.5。
[0011]优选的是，所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中，所述检测反应液中Mn2+浓度以及反应液的体积，利用Fe2+浓度、Mn2+浓度和反应液的体积计算石灰的理论用量，石灰的实际用量为理论用量的1.05?1.1倍。。
[0012]优选的是，所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中，所述在反应后期还进行以下步骤:持续向反应液内通入蒸汽以保持反应液的温度为83?86°C，并在以下条件下停止通入蒸汽:待反应一段时间后，检测反应液的PH值，当反应液的pH值大于等于6.5时，以及，当反应液的PH值小于6.5时，则再加入石灰将反应液的pH值调整至大于等于6.5时。
[0013]优选的是，所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中，所述在反应后期的开始时刻，将石灰按照5?10kg/min加入到反应液中，待反应20分钟后，检测反应液的pH值，当反应液的PH值大于等于6.5时，则向反应液继续通入空气40?60分钟，反应结束，当反应液的pH值小于6.5时,贝U再加入少量石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5,之后再向反应液继续通入空气40?60分钟，反应结束。
[0014]优选的是，所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中，所述Mn2+浓度为800?1200mg/L,反应液的体积V为45?55m3。
[0015]优选的是，所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法中，所述石灰的粒度大于等于200目，石灰中CaO质量百分比大于等于88%。
[0016]本发明中将石灰加入到反应液中，提高了铁红的回收率，中和氧化沉淀活泼金属锰离子，降低了废水二次处理的成本，实现了节约资源保护环境，提高综合收益，同时，本发明所使用过量的石灰，在漂洗的过程中易于去除。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0018]实施例1
[0019]钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期，当反应液PH= 2时，测定反应液中Fe2+浓度为236mg/L和Mn2+浓度为871mg/L，反应液总体积V = 53m3 ;根据检测的Fe2+和Mn2+浓度及反应液总体积，通过计算并按理论计算量的1.05倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目，CaO质量百分比大于等于88 % )，向反应液通入空气及蒸汽，在空气流量为90m3/h、蒸汽保温83?86°C的条件下，将称量好的石灰以10kg/min加入反应液中，使中和反应和氧化反应充分进行；20min后检测反应液pH值=6.5时，关蒸汽，并继续鼓空气40min，直到中和反应和氧化反应结束；所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为96.4%、铁红综合回收率为92.2%、排放废水的pH = 6.7、废水中Mn2+浓度为0.17mg/L，反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后，大部分随石膏分离除去，一部分存在于铁红中。
[0020]实施例2
[0021]钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期，当反应液pH = 2.5时，测定反应液中Fe2+浓度为645m/L，Mn2+浓度为997mg/L，反应液总体积V = 49m3 ;根据检测的Fe2+和Mn2+浓度及反应液总体积，计算并按理论量的1.1倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目，CaO质量百分比大于等于88% )，向反应液通入空气及蒸汽，在空气流量为100m3/h、蒸汽保温83?86°C的条件下，将称量好的石灰以10kg/min加入反应液中，使中和反应和氧化反应充分进行；20min后检测反应液pH = 7时，关蒸汽，并继续鼓空气50min，直到中和反应和氧化反应结束；所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为96.53%、铁红综合回收率为92.7%、排放废水的pH = 7.1、废水中Mn2+含量为0.2mg/L,反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后，大部分随石膏分离除去，一部分存在于铁红中。
[0022]实施例3
[0023]钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期，当反应液pH值=3时，测定反应液中Fe2+浓度为992mg/L、Mn2+浓度为1123mg/L，反应液总体积V = 45m3 ;根据检测的Fe2+、Mn2+浓度及反应液总体积，计算并按理论量的1.1倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目，CaO质量百分比大于等于88% )，向反应液通入空气及蒸汽，在空气流量为110m3/h、蒸汽保温83?86°C的条件下，将称量好的石灰以10kg/min加入反应液中，使中和反应和氧化反应充分进行；20min后检测反应液pH = 7.5时，关蒸汽，并继续鼓空气60min，直到中和反应和氧化反应结束；所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为96.86%、铁红综合回收率为93%、排放废水的pH = 7.4、废水中Mn2+含量为0.25mg/L，反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后，大部分随石膏分离除去，一部分存在于铁红中。
[0024]实施例4
[0025]钙矿物盐绿矾湿法铁红二步氧化反应后期，当反应液pH = 2.5时，测定反应液中Fe2+浓度为226mg/L和Mn2+浓度为971mg/L，反应液总体积V = 53m3 ;根据检测的Fe2+和Mn2+浓度及反应液总体积，通过计算并按理论计算量的1.05倍称量所需的石灰(石灰粒度大于等于200目，CaO质量百分比大于等于88%)，向反应液通入空气及蒸汽，在空气流量为100m3/h、蒸汽保温83?86°C的条件下，将称量好的石灰以9kg/min加入反应液中，使中和反应和氧化反应充分进行；20min后检测反应液pH值=5.5时，补加石灰，继续鼓空气40min，调整pH值为6.5 ;所得反应液经石膏分离、漂洗、压滤、烘干、打粉后得铁红产品。产品主成分Fe2O3含量为94.6%、铁红综合回收率为95.2%、排放废水的pH = 6.7、废水中Mn2+浓度为0.19mg/L，反应液中的Mn2+经过氧化沉淀后，大部分随石膏分离除去，一部分存在于铁红中。
[0026]通过加入一种来源广、成本低的钙质原料实现对钙矿物盐湿法铁红反应液中Fe2+、Mn2+深度处理，解决了加入传统碱性物处理存在铁红浆料中硫酸钙含量高，不利于后段浆料漂洗，造成铁红产品品质降低的弊端。通过本发明方法所述工艺，不仅提高了铁红产品的综合回收率，同时中和氧化沉淀活泼金属锰，降低了废水二次处理成本，实现了节约资源保护环境，提闻了综合收益。
[0027]本发明中将石灰加入到反应液中，提高了铁红的回收率，中和氧化沉淀活泼金属锰离子，降低了废水二次处理的成本，实现了节约资源保护环境，提高综合收益，同时，本发明所使用过量的石灰，在漂洗的过程中易于去除。
[0028]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
【权利要求】
1.一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，其特征在于，以钙矿物盐和硫酸亚铁为原料、以二步氧化法生产铁红，其中， 检测反应液中Fe2+浓度，将反应液达到Fe2+浓度为200?1000mg/L，且pH值为2?3的时刻作为反应后期的起始时刻； 在反应后期，持续向反应液内通入空气至反应结束，空气流量为每立方反应液90?110m3/h，保持反应液的温度为83?86°C，在反应后期还进行以下步骤: 在反应后期的开始时刻，将石灰加入到反应液中，待反应一段时间后，检测反应液的pH值，当反应液的PH值大于等于6.5时，则向反应液继续通入空气40?60分钟，反应结束，当反应液的pH值小于6.5时,贝U再加入石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5,之后再向反应液继续通入空气40?60分钟,反应结束,其中，石灰的加入速率小于等于10kg/min ； 从反应后期得到的反应液中分离铁红。
2.如权利要求1所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，其特征在于，如反应液的pH值小于6.5时,贝U再加入石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5。
3.如权利要求2所述的一种钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，其特征在于，检测反应液中Mn2+浓度以及反应液的体积,利用Fe2+浓度、Mn2+浓度和反应液的体积计算石灰的理论用量，石灰的实际用量为理论用量的1.05?1.1倍。
4.如权利要求3所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，其特征在于，在反应后期还进行以下步骤:持续向反应液内通入蒸汽以保持反应液的温度为83?86°C，并在以下条件下停止通入蒸汽:待反应一段时间后，检测反应液的PH值，当反应液的pH值大于等于6.5时，以及，当反应液的pH值小于6.5时，则再加入石灰将反应液的pH值调整至大于等于6.5 时。
5.如权利要求3所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，其特征在于，在反应后期的开始时刻，将石灰按照5?10kg/min加入到反应液中，待反应20分钟后,检测反应液的pH值，当反应液的pH值大于等于6.5时，则向反应液继续通入空气40?60分钟，反应结束，当反应液的PH值小于6.5时，则再加入少量石灰以调整反应液的pH值大于等于6.5，之后再向反应液继续通入空气40?60分钟，反应结束。
6.如权利要求3所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，其特征在于，Mn2+浓度为800?1200mg/L，反应液的体积v为45?55m3。
7.如权利要求1所述的钙矿物盐湿法铁红反应液处理方法，其特征在于，石灰的粒度大于等于200目，石灰中CaO质量百分比大于等于88%。
【文档编号】C01G49/06GK104261485SQ201410529641
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】姚悦光, 黄德文, 林东升, 林秋萍 申请人:中国有色集团（广西）平桂飞碟股份有限公司