CN101973586B - 用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，其特征在于：利用岩溶堆积型铝矿或其它铝矿的洗选尾矿或/和硫铁矿制取硫酸的高铁烧渣铁粉与硫酸反应生成硫酸铝和硫酸铁水溶液，再加入碱化剂聚合生产聚合硫酸铝铁。且尾矿粒度极细，其中-10微米粒度的细泥含量占80％，它们正好是生产聚合硫酸铝铁的极佳原料，反应速率高，产品质量好。能够合理和有效地利用铝矿资源，并从污染的源头对铝矿选洗尾矿进行有效治理，保护了环境，实现人与环境的友好共处，同时也降低聚合硫酸铝铁的生产成本，实现了高效的循环经济。

Description

用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法

技术领域

本发明属于尾矿处理和水处理化学品技术领域，涉及一种用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法。

背景技术

当前，我国的铝矿资源丰富，在获得优质的金属铝同时，产生了大量的废渣、废泥，特别是尾矿在自然状态下很难自然沉降，堆存极其困难。就我国主要的铝材生产基地之一平果铝而言，每年会产生约200万吨尾矿，而平果铝所在的百色地区的地貌以喀斯特为主，矿区各种岩溶构造齐备，断层、溶沟溶槽纵横交错，排放后的矿泥形成了矿泥库，对周围的环境有很大的影响，存在很大的潜在风险。对于选洗尾矿的综合回收利用十分必要。

我国现在主要的无机絮凝剂主要有硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，高分子无机絮凝剂主要有聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合氯化铁等。这些无机絮凝剂由于需求量大，特别是高分子无机絮凝剂聚合硫酸铝，其净化除浊脱色效果优于聚合氯化铝和聚合流酸铁，是一种新型高效无机高分子净水剂。我们从有关文献检索到的相关技术，摘录如下：

1.中国专利CN1219507A公开了一种“聚合硫酸铁固体诤水剂一步法生产工艺”，利用钢铁厂和硫酸厂含氧化铁废渣与氧化剂反应，制取铁系固体净水剂聚合硫酸铁。该专利申请仅处于试验室试验阶段，实施例中要将硫酸分次加入含氧化铁废渣的烧杯中，反应温度需要控制在40-70℃，这在实际生产中不易掌握，另外，生产过程未加氧化剂，二价铁不能转化成三价铁，达不到聚合效果，且铁渣中物质不纯，固、液不分离，水不溶物过高，影响净水效果，不具备工业化生产。

2.中国专利CN1337356A公开了一种“复合净水剂聚合硫酸铝铁的生产工艺”，利用硫酸厂废渣生产聚合硫酸铝铁，废渣中Fe2O含量为40-70％，Al2O含量为15-20％，按化学计量，浸出率60-80％，配酸浓度45-50％，硫酸浓度为92.5-98％；生产工艺如下：按照化学计量，先将水加入反应釜内，再将矿渣倒入，然后加入硫酸，密闭自然反应两小时；反应物内加入上述同等量的水进行稀释，然后将稀释后的反应物排入沉降槽，加入少量的絮凝剂自然沉降，沉淀2-4小时，固液分离，清液PH值控制在2左右；将上述清液打入聚合容器，根据Fe²⁺含量加入H₂O₂，H₂O₂由容器底部喷洒进入清液，与清液快速氧化聚合，使Fe²⁺含量之0.2，即得聚合硫酸铝铁成品液。将提取成品液后的物料进行水洗，二次洗水可加入反应釜内与硫酸反应，一次洗水可用于稀释反应物。采用的絮凝剂为聚丙烯酰胺。上述聚合硫酸铝铁成品液经蒸发脱水，波美度控制在58-60°，出料后自然结晶，然后破碎成粒状或粉状，即得固体聚合硫酸铝铁。该专利存在如下不足：(1)因硫铁矿的产地不同，烧渣中铁、铝含量不同，从而使最终产品聚合硫酸铝铁中的硫酸铁、硫酸铝含量无法调节，不能使产品适应市场需要；(2)废渣未经破碎及只利用硫酸的稀释放热维持反应，反应进行不彻底；(3)使用絮凝剂自然沉降三次不能充分抽提反应物，产品收率低，最终絮凝沉降物未经处理造成二次污染。

3.中国专利CN1600457A公开了一种“硫铁矿综合利用的方法”，是将硫酸铝与硫酸烧渣及硫酸聚合反应制取聚合硫酸铝铁，其特征包括以下步骤：(1)将烧渣用磁选机选得高铁烧渣并粉碎；(2)按比例加入液体硫酸铝，高铁挠渣粉料密封后计量泵入硫酸，保持一定的温度及压力，在反应釜内进行聚合反应并反应一定时问；(3)反应完毕，一次滤液加入氧化剂氧化Fe⁺²，使其降到一定数值后成为液体产品，二次洗液返回制取液体硫酸铝；(5)用清水洗涤滤渣，废水经中和塔中和后排放；(6)滤渣与低铁烧渣混合自然干燥后作为水泥填料；(7)液体产品经浓缩、干燥后成粉状产品。上述工艺流程中，高铁烧渣可粉碎至60-100目，反应条件是：利用浓硫酸的稀释热能，维持反应温度为100-115℃；压力为0.01-0.03MPa；时间为1.5-3小时。一次滤液用氧化剂使Fe⁺²降到小于0.2％后作液体产品，液体产品可通过真空浓缩，喷雾干燥，后制成粉末状固体产品。根据各种不同成份的硫铁矿，提供了一种可以根据市场需要的不同类型的聚合硫酸铝铁产品，既提高经济效益，又拓展了硫酸市场，且解决了滤渣的二次污染，可显著地提高了现有硫酸生产的经济效益。

4.中国专利CN 1136535A公开了一种“聚氯化铝铁和聚合硫酸铝铁产品及工艺”，其工艺将铝土矿粉碎后，加入反应釜中，然后加入盐酸或硫酸，在温度为80-100℃、压力为3-5个大气压下进行反应，进行2-5小时反应的应将其混合物倒入搅拌池中，在温度为60-75℃时，加入水和高铝灰，搅拌时间为1.5-4小时沉淀、分离而得。所述的聚氯化铝铁的原料配比为：铝土矿12-18％，高铝灰8-10％，30％盐酸35-42％，水30-45％。所述的聚合硫酸铝铁的原料配比为：铝土矿14-18％，高铝灰0.26-5％，90％硫酸20-35％，水46.5-65.7％。

5.中国专利CN1583593A公开了一种“利用工业废渣一步合成无机高分子絮凝剂聚合硫酸铝铁的工艺”，是以工业废渣作主剂，粉煤灰为助剂，采用一步合成法合成无机高分子絮凝剂一聚合硫酸铝铁；在合成过程中，用硫酸或1∶1的硫酸、盐酸混合酸，50-100℃搅拌下浸泡原料一昼夜，抽滤后作为添加助剂，其具体步骤如下：

A.原料选用：工业废渣为原料，主要包括：钢厂废渣、铝厂废渣、电厂静电除尘器粉煤灰、硫酸厂废渣等以及含有一定量的铁盐和铝盐物料；

B.预反应：将物料(炼钢废渣、铝厂废渣、电厂静电除尘器粉煤灰、高岭土之一)100g置于三口瓶中，加水100g，边搅拌边缓慢加入65mL的浓硫酸，升温到60-80℃，预反应15-25小时，使物料中的铁最大限度地溶于液相中；

C聚合反应：升温至90-120℃，聚合反应2-6小时，取少量反应物测铁和亚铁含量，视亚铁离子多少决定加催化氧化剂及加入量。并缓慢添加增聚剂，以增加产物的盐基度；

D再反应：降温至85-110℃，加入计量的添加助剂，反应10-15小时；

E保持反应：降温至65-85℃，保持1-3小时，静置过夜，产物分液体和固体渣两层，上层即为产品。红褐色的PAFS溶液；OH/Fe+AL摩尔比超过1.5的产品放置数小时变成黄绿色溶胶。

所述的原料工业废渣主要包括：钢厂废渣、铝厂废渣、电厂静电除尘器粉煤灰、硫酸厂废渣、高岭土以及含有一定量的铁盐和铝盐物料；在使用炼钢废渣时，其粒度为300目；在使用铝厂废渣时，其粒度为200目；在使用电厂静电除尘器粉煤灰时，其粒度为300目；在使用高岭土时，其粒度为200目。

所述的催化氧化剂的选用：系选用含有大量bhO₂矿山的废弃物低品位含锰矿石。

6.中国专利CN 101279756A公开了一种“聚合硫酸铝制备方法”，聚合硫酸铝制备，是由硫酸铝∶水∶磷酸∶偏铝酸钠，按重量比0.8-10.0∶0.00-10.0∶0.01-0.1∶0.10-2.0混合反应。硫酸铝∶水∶磷酸∶偏铝酸钠重量比1.0-8.0∶0.00-8.0∶0.02-0.06∶0.20-1.20。所说硫酸铝，固体氧化铝含量大于15.5％，液体氧化铝含量大于7.6％。所说磷酸为含量大于85％的高浓度磷酸。所说偏铝酸钠为由钠铝摩尔比1.05-1.5的氢氧化钠和工业氢氧化铝反应制得。混合反应为加温40-100℃，煮解时间0.5-8.0小时。煮解温度为55-85℃，煮解时间为0.5-3.0小时。

7.中国专利CN9U04676.3公开了一种“液体聚合硫酸铝制备方法”，用含铝的矾土矿和硫酸溶液反应，制备一定浓度的硫酸铝水溶液，再与碱土金属化合物或氨在搅拌下进行聚合反应，聚合物料经固液分离、将杂质和碱土金属的硫酸盐除去，得聚合硫酸铝滤液。该法为二步法反应，缺陷是铝矾土中硫酸不溶物废渣及碱土金属中主要原料熟石灰产生的硫酸钙夹带聚合硫酸铝形成废渣，以及因碱土金属化合物或氨中不含Al₂O₃有效成分，所得聚合硫酸铝溶液有效成分Al₂O₃百分含量只有5-7％。

8.中国专利CN94116651.1公开了一种“聚合硫酸铝生产工艺”，依次包括：(1)生石灰加水反应，过滤去沉淀物得熟石灰Ca(OH)₂浆，(2)在反应釜中加入硫酸铝及水，升温至60℃，搅拌，直至硫酸铝全部溶解，制得30％浓度的硫酸铝溶液，(3)将(1)所得熟石灰浆加至反应釜中与硫酸铝混合，其中Ca(OH)₂∶Al₂(SO₄)₃·18H₂O∶H₂O(重量)＝1∶3∶7，加热到60℃，在常压下搅拌反应1小时，(4)在上述反应液中，加入反应液总重量的5％。的NaSO₃，在常压，50-60℃下搅拌2-3小时后出釜，滤去沉淀得无色透明液体聚合硫酸铝产品。该工艺虽然通过加入NaSO₃稳定剂，克服了高聚合度时不稳定性问题，但是依然无法解决产生废渣的问题，并且同样得到产品的有效成分Al₂O₃百分含量低在5-7％。

9.中国专利CN 200510072367.5公开的“聚合硫酸铝制备方法”，先用硫酸直接酸溶工业废催化剂制备硫酸铝，然后用硫酸铝与氢氧化铝聚合制得聚合硫酸铝。该制备方法是以蜡油催化废催化剂为原材料，来源受到极大的限制，并且废料生产产品杂质含量高，同时以氢氧化铝作为聚合剂，由于氢氧化铝活性低，因此所得产品聚合度仍然低于45％。

10.中国专利CN 101423259A公开的“一种固体聚合硫酸铝铁的制备方法”，包括：(1)由硫酸亚铁制得碱式硫酸铁；(2)向碱式硫酸铁中依次加入水、硫酸和双氧水，搅拌，静置；(3)加入含铝化合物，再搅拌；(4)干燥下自行固化析出；(5)常温陈化，粉碎得产品。采用鼓风氧化工艺，克服了传统铁系混凝剂工业中催化氧化工艺所产生的NOx对环境的污染问题。聚合硫酸铝铁为固体产品，较液体产品具有储存、运输方面的优势，且使用寿命长，无需蒸发或减压蒸发过程，产品中的混凝活性组分得到最大保留。盐基度、活性组分等质量指标均高于现有技术，在实际水体运用实施中，效果也优于聚合氯化铝聚合硫酸铁等无机混凝剂。

制备方法步骤：(1)将硫酸亚铁在60-80℃的温度条件下脱结晶水，待硫酸亚铁晶体由绿色转为白色时，将温度升至160-250℃并开启鼓风，加热并鼓风时间约10-14小时，即得碱式硫酸铁；(2)向碱式硫酸铁中依次加入水、硫酸和双氧水，搅拌，静置1-2小时；(3)然后加入含铝化合物，再搅拌；(4)将反应物置干燥环境2-3日自行固化析出；(5)最后经常温陈化5-7日，粉碎得产品。1kg碱式硫酸铁中加水500-800ml，浓硫酸90-120ml，或者按前述水和浓硫酸的比例采用稀硫酸与碱式硫酸铁混合搅拌反应。所述的含铝化合物为浓度1.5-2M的硫酸铝溶液或碱化铝液。所述的含铝化合物的加入量按铝与铁的摩尔比计，铝铁摩尔比为0.1-1∶3。

11.中国专利CN 101784485A公开的“一种用于生产聚合铝盐的方法”，将一种含铝材料与一种酸性化合物进行混合，并且使用微波将该化合物加热至150-250℃的温度并且维持在这一温度，可任选地与另一个热源相结合，允许维持在所述温度的所述混合物反应大约5秒至60分钟的一个时间段，并且此后将该混合物冷却至130℃或更低。其中，该混合物进行反应的时间段为大约15秒至15分钟，优选从30秒到10分钟，并且最优选从2分钟到10分钟。所述的使用微波的该热处理是在大约170℃至230℃、优选180℃至220℃的温度下进行。所述的酸性化合物是硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、氯化铝、或聚合铝盐、废的工业酸性溶液、或这些的混合物，该聚合铝盐具有比有待通过根据本发明的方法生产的产物更低的碱度。所述的酸性化合物是一种混合物，包括：硫酸，以及盐酸、硝酸、甲酸、氯化铝、或聚合氯化铝、或废的工业酸性溶液中的至少一种，该聚合铝盐具有比该最终产物更低的一个OH/A1摩尔比。所述的含铝材料包括：铝的氢氧化物类、氧化铝的氢氧化物、铝土矿、高岭土或其他粘土、来自蚀刻工业的滤饼、或这些材料的混合物，优选铝的氢氧化物类。所述的热处理过的材料在最多10分钟的一个时间段内冷却至最多130℃的温度。所述的方法用于生产聚合铝盐以及它们的衍生物的一个***，包括：一个混合装置，用于将一种含铝材料与一种酸性化合物混合成一个混合物，一个加热装置，用于使用微波将该混合物加热至150℃至250℃的温度并且维持在这一温度，可任选地与一个或多个另外的热源相结合，一个反应器装置，用于使维持在所述温度下的该混合物反应大约5秒至60分钟的一个时间段，以及一个冷却装置，用于将该反应混合物冷却至130℃或更低。所述的一个***，进一步包括用于使该混合物经受超声的声装置。

生产无机絮凝剂时，对原材料的要求很高，而当前我国能满足这些原料要求的铝土矿资源已经近枯竭，必须通过其他方法处理后才能保证充足的资源供应。聚合硫酸铝铁是一种新型的絮凝剂，其具有聚合硫酸铝和聚合硫酸铁的优点，关于其的研究已经有多年，但是生产工艺不同，对原材料的要求也是不同的。平果铝矿洗选尾矿中含有较高的铝矿物和铁矿物，其中三氧化二铝含量为36％，三氧化二铁含量为16％，且粒度极细，其中-10微米粒度的细泥含量占80％，它们正好是生产聚合硫酸铝铁的极佳原料。我们发现，在一定的工艺条件下使用该类尾矿完全能够生产出高效的絮凝剂聚合硫酸铝铁。

发明内容

本发明的目的是：为了合理有效利用铝土矿资源、降低聚合硫酸铝铁的生产成本和对铝矿洗选尾矿的有效处理，提供一种用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法。

本发明是这样实现的：

用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，是利用岩溶堆积型铝土矿洗选尾矿或/和硫铁矿制取硫酸的高铁烧渣铁粉与硫酸反应生成硫酸铝和硫酸铁水溶液，再加入碱化剂聚合生产聚合硫酸铝铁，包括以下步骤：

1、浓浆酸浸将按原料重量份比例的水、尾矿、硫酸和过氧化氢加入反应釜中，加温至148-150℃，开动搅拌进行浓浆酸浸反应，浓浆酸浸时间38-42分钟，或在酸浸反应20分钟后再加入高铁烧渣铁粉继续反应并控制铝和铁的含量；

2、稀液酸浸上述酸浸液补水3.0-3.5重量份，降温至78-80℃酸浸4小时；

3、过滤酸浸反应结束后，使用陶瓷过滤机进行过滤得到硫酸铝和硫酸铁水溶液，滤渣备用；

4、浓缩将上步滤液进行浓缩处理，使液体浓度达到40波美度；

5、聚合将经浓缩的硫酸铝和硫酸铁水溶液加入碱化剂聚合；

6、熟化将上步聚合物进行保温熟化得到液体产品。

以上所述的原料重量份比例是：水∶尾矿∶硫酸∶过氧化氢的重量份比例为3.7∶1∶1.85∶0.025，或者水∶尾矿∶高铁烧渣铁粉∶硫酸∶过氧化氢的重量份比例为3.7∶1∶1.5∶2.78∶0.025，控制Al₂O₃浸出率为65-75％，Fe₂O₃浸出率为92-95％。

以上所述的尾矿的主要成分和重量含量：三氧化二铝含量36％，三氧化二铁含量16％。

以上所述的高铁烧渣铁粉主要成分和重量含量：三氧化二铝含量1％，铁含量60％

以上所述的硫酸，是浓度为98％的浓硫酸。

以上所述的控制铝和铁的含量，是在步骤(1)中通过增减硫酸的用量加入液体硫酸铝的浓度调节氧化铝含量，计算增减高铁烧渣与硫酸的数量调节铁含量。

以上所述的聚合反应，条件是：聚合搅拌速度为500r/min，反应温度为78-80℃，时间为1小时。

以上所述的碱化剂，是碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠中的一种或多种的混合物，其用量以重量比计为：浸出液∶碱化剂＝1∶0.15。

以上所述的熟化，条件是：熟化搅拌速度为500r/min，温度为78-80℃，时间为3h，调节聚合液pH：2.9-3.1。

以上所述的滤渣，将其自然干燥后作为水泥填料。

具体工艺操作过程是：先将按原料重量份比例为3.7∶1∶1.85∶0.025的水、矿泥、硫酸和过氧化氢加入反应釜中，加温至146-150℃，开动搅拌进行浓浆酸浸反应，浓浆酸浸时间38-42分钟，或者按原料重量份比例为3.7∶1∶1.5∶2.78∶0.025的水、矿泥、高铁烧渣铁粉、硫酸和过氧化氢，在矿泥和硫酸酸浸反应20分钟后再加入高铁烧渣铁粉继续反应18-22分钟，控制Al₂O₃浸出率为65-75％，Fe₂O₃浸出率为92-95％；将酸浸液补加水3.0-3.5重量份，降温至78-80℃后继续酸浸反应4小时。酸浸反应结束后，使用陶瓷过滤机进行过滤得到硫酸铝和硫酸铁水溶液，滤渣作为水泥填料使用；将硫酸铝和硫酸铁水溶液进行浓缩处理，当液体浓度达到40波美度时，将加入以重量比为：浸出液∶碳酸氢钠＝1∶0.15的碱化剂进行聚合，控制聚合搅拌速度为500r/min，反应温度为80℃，时间为1小时。然后继续控制搅拌速度为500r/min，温度为78-80℃，时间为3h保温熟化，调节聚合液pH：2.9-3.1，得到液体产品。本产品为红褐色至红黑色，液体透明，但随着铁含量增加，易呈现糊状，聚合液稳定，静置25天开始有带状固体物出现，静置60天聚合液絮凝效果没有减弱。

本发明的优点和积极效果：

本发明采用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，是利用岩溶堆积型铝土矿洗选尾矿作为生产无机絮凝剂原料，且尾矿粒度极细，其中-10微米粒度的细泥含量占80％，它们正好是生产聚合硫酸铝铁的极佳原料，反应速率高，产品质量好。能够合理和有效地利用铝土矿资源，并从污染的源头对铝矿选洗尾矿进行有效治理，保护了环境，实现人与环境的友好共处，同时也降低聚合硫酸铝铁的生产成本，实现了高效的循环经济。

附图说明

图1：是本发明工艺流程示意图。

图1工艺流程包括浓浆酸浸、稀液酸浸、过滤、浓缩、聚合和熟化工序。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地描述，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1：

先将按原料重量份比例为3.7∶1∶1.85∶0.025的水、尾矿、硫酸和过氧化氢加入反应釜中，加温至150℃，开动搅拌进行浓浆酸浸反应，浓浆酸浸时间41分钟，控制Al₂O₃浸出率为72％，Fe₂O₃浸出率为90％；将酸浸液补加水3重量份，降温至80℃后继续酸浸反应4小时。酸浸反应结束后，使用陶瓷过滤机进行过滤得到硫酸铝和硫酸铁水溶液，滤渣作为水泥填料使用；将硫酸铝和硫酸铁水溶液进行浓缩处理，当液体浓度达到40波美度时，将加入以重量比为：浸出液∶碳酸氢钠＝1∶0.15的碱化剂进行聚合，控制聚合搅拌速度为500r/min，反应温度为80℃，时间为1小时。然后继续控制搅拌速度为500r/min，温度为80℃，时间为3h保温熟化，调节聚合液pH：3.1，得到液体产品。本产品为红褐色透明液体，聚合液稳定，静置25天开始有带状固体物出现，静置60天聚合液絮凝效果没有减弱。

实施例2：

先将按原料重量份比例为3.7∶1∶1.85∶0.025的水、矿泥(尾矿)、硫酸和过氧化氢加入反应釜中，加温至148℃，开动搅拌进行浓浆酸浸反应，浓浆酸浸时间40分钟，控制Al₂O₃浸出率为75％，Fe₂O₃浸出率为92％；将酸浸液补加水3.2重量份，降温至79℃后继续酸浸反应4小时。酸浸反应结束后，使用陶瓷过滤机进行过滤得到硫酸铝和硫酸铁水溶液，滤渣作为水泥填料使用；将硫酸铝和硫酸铁水溶液进行浓缩处理，当液体浓度达到40波美度时，将加入以重量比为：浸出液∶碳酸钠＝1∶0.15的碱化剂进行聚合，控制聚合搅拌速度为500r/min，反应温度为79℃，时间为1小时。然后继续控制搅拌速度为500r/min，温度为79℃，时间为3h保温熟化，调节聚合液pH：2.9，得到液体产品。本产品为红褐色液体，聚合液稳定，静置25天开始有带状固体物出现，静置60天聚合液絮凝效果没有减弱。

实施例3：

先将按原料重量份比例为3.7∶1∶2.78∶0.025的水、矿泥(尾矿)、硫酸和过氧化氢加入反应釜中，加温至146℃，开动搅拌进行浓浆酸浸反应，酸浸反应20分钟后再加入：1.5重量份高铁烧渣铁粉加温至150℃继续反应22分钟，控制Al₂O₃浸出率为75％，Fe₂O₃浸出率为94％；将酸浸液补加水3.5重量份，降温至80℃后继续酸浸反应4小时。酸浸反应结束后，使用陶瓷过滤机进行过滤得到硫酸铝和硫酸铁水溶液，滤渣作为水泥填料使用；将硫酸铝和硫酸铁水溶液进行浓缩处理，当液体浓度达到40波美度时，将加入以重量比为：浸出液∶碳酸钠和氢氧化钠任何比例的混合物＝1∶0.15的碱化剂进行聚合，控制聚合搅拌速度为500r/min，反应温度为80℃，时间为1小时。然后继续控制搅拌速度为500r/min，温度为80℃，时间为3h保温熟化，调节聚合液pH：2.9，得到液体产品。本产品为红黑色液体，呈现糊状，聚合液稳定，静置25天开始有带状固体物出现，静置60天聚合液絮凝效果没有减弱。

Claims (5)

1.一种用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，其特征在于：利用岩溶堆积型铝土矿或其它铝矿的洗选尾矿或/和硫铁矿制取硫酸的高铁烧渣铁粉与硫酸反应生成硫酸铝和硫酸铁水溶液，再加入碱化剂聚合生产聚合硫酸铝铁，包括以下步骤：

(1)浓浆酸浸：将按原料重量份比例的水、尾矿、硫酸和过氧化氢加入反应釜中，加温至148-150℃，开动搅拌进行浓浆酸浸反应，浓浆酸浸时间38-42分钟，或在酸浸反应20分钟后再加入高铁烧渣铁粉继续反应并控制铝和铁的含量；

所述的原料重量份比例是：水∶尾矿∶硫酸∶过氧化氢的重量份比例为3.7∶1∶1.85∶0.025，或者水∶尾矿∶高铁烧渣铁粉∶硫酸∶过氧化氢的重量份比例为3.7∶1∶1.5∶2.78∶0.025，控制Al₂O₃浸出率为65-75％，Fe₂O₃浸出率为92-95％；

(2)稀液酸浸：上述酸浸液补水3.0-3.5重量份，降温至78-80℃酸浸4小时；

(3)过滤：酸浸反应结束后，使用陶瓷过滤机进行过滤得到硫酸铝和硫酸铁水溶液，滤渣备用；

(4)浓缩：将上步滤液进行浓缩处理，使液体浓度达到40波美度；

(5)聚合：将经浓缩的硫酸铝和硫酸铁水溶液加入碱化剂聚合；

(6)熟化：将上步聚合物进行保温熟化得到液体产品。

2.根据权利要求1所述的用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，其特征在于：所述的尾矿主要成分和重量含量：三氧化二铝含量36％，三氧化二铁含量16％。

3.根据权利要求1或2所述的用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，其特征在于：所述的高铁烧渣铁粉主要成分和重量含量：三氧化二铝含量1％，铁含量60％。

4.根据权利要求1所述的用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，其特征在于：聚合反应条件是：聚合搅拌速度为500r/min，反应温度为78-80℃，时间为1小时。

5.根据权利要求1所述的用铝矿洗选尾矿制备聚合硫酸铝铁的方法，其特征在于：熟化条件是：搅拌速度为500r/min，温度为78-80℃，时间为3h，调节聚合液pH：2.9-3.1。