CN102502527A - 硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法 - Google Patents
硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102502527A CN102502527A CN201110316619XA CN201110316619A CN102502527A CN 102502527 A CN102502527 A CN 102502527A CN 201110316619X A CN201110316619X A CN 201110316619XA CN 201110316619 A CN201110316619 A CN 201110316619A CN 102502527 A CN102502527 A CN 102502527A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ferrous sulfate
- iron
- sulfate monohydrate
- drying
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法,属于环境保护技术领域。七水硫酸亚铁经高温转晶、过滤、干燥成为一水硫酸亚铁,再经干燥后与钛白粉废酸浓缩析出一水硫酸亚铁送入干燥设备脱除游离水,干燥后一水硫酸亚铁、硫铁矿和固体硫磺混料后送入循环流化床分解炉内,通入一次、二次空气进行循环热分解。循环流化床分解炉顶排出的高温含二氧化硫烟气经余热锅炉、旋风收尘器、电收尘器降温除尘,再送入稀酸洗净化、二转二吸制酸***生产硫酸。循环流化床分解炉底排出的及余热锅炉、旋风收尘器、电收尘器收集的热态w(Fe)≥60%铁精粉经热料冷却器冷却降温后送入铁精粉料仓。本发明方法具有良好的环保效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于环境保护中固体废渣治理和化工生产的技术领域,具体涉及硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法。
背景技术
硫酸亚铁是硫酸法钛白粉生产过程中的副产物,按现有生产工艺生产1t钛白粉副产3~4t七水硫酸亚铁,1t钛白粉副产废酸浓缩析出1.0~1.4t一水硫酸亚铁。七水硫酸亚铁以前作为商品直接外销,但随着硫酸法钛白粉产量的急剧增长(由2000年的29万吨增加到2010年的147.4万吨),七水硫酸亚铁废副量大且品质不高,加上市场容量有限,目前钛白粉厂七水硫酸亚铁销售较为困难,常常出现压库问题。另外,随着钛白粉厂推广废酸浓缩回用技术,废酸浓缩析出的一水硫酸亚铁废渣量逐渐增多,由于一水硫酸亚铁废渣中含有较多的游离硫酸杂质,因此无害化处理困难。今后几年将是我国硫酸法钛白粉高速发展的时期,按目前在建拟建产能推测,到2015年我国硫酸法钛白粉产能将达到340万吨/年、产量约230万吨/年,届时副产七水硫酸亚铁废渣量将超过700万吨/年、副产一水硫酸亚铁废渣量将超过200万吨/年。硫酸亚铁废渣易溶于水,难以堆存处理,废渣中的有害杂质易造成环境二次污染问题,如不有效处置,硫酸亚铁废渣将成为钛白粉企业的生产“瓶颈”。
我国是硫酸和钢铁生产大国,也是硫、铁资源极度紧缺的国家,每年需进口上千万吨的硫磺和近亿吨的铁矿石用于硫酸和钢铁生产。硫酸亚铁废渣中含有硫、铁两种资源,硫资源可以转变为硫酸产品,铁资源焙烧可转变为主要成分为三氧化二铁或四氧化三铁的烧渣,全铁[w(Fe)]大于或等于60%的烧渣可用作炼铁原料。因此,硫酸亚铁废渣制硫酸联产高品位烧渣(通常称铁精粉)可回收硫、铁资源生产硫酸和高附加值的铁精粉,符合当前国家节能减排的产业政策。根据2011年8月发布的《钛白粉行业清洁生产技术推行方案》,提出推广废酸浓缩渣或硫酸亚铁和硫精砂或硫磺混合制酸技术、炉渣选铁技术等,其着眼点在于将废渣中的硫转变为国内紧缺的硫酸产品、将铁转变为炼铁原料。
硫酸法钛白粉副产七水硫酸亚铁废渣中w(Fe)一般17.6%~19.1%、w(S)11.0%~11.5%,主要杂质是MgSO4;钛白粉废酸浓缩副产一水硫酸亚铁中 w(Fe)一般在16%左右、w(S)在8%左右,主要杂质是MgSO4和游离酸。硫酸亚铁废渣中二氧化硅含量很低,几乎不含磷、氟、砷等有害杂质,少量的钛、镁、钙等主要杂质正好是炼铁需要的元素。因此硫酸亚铁废渣焙烧产生的铁精粉适合用作炼铁原料。如果每年利用七水硫酸亚铁废渣500万吨、一水硫酸亚铁废渣200万吨,可年产硫酸约220万吨、w(Fe)≥60%铁精粉近200万吨,经济效益相当可观。
现有硫酸亚铁废渣焙烧制硫酸工艺主要有两类,一是在沸腾炉内将硫铁矿、一水或无水硫酸亚铁、硫磺混合焙烧;二是在回转窑内将一水或无水硫酸亚铁、硫磺或碳还原焙烧。这两种工艺。关于硫酸亚铁制硫酸的工艺在以下专利被公开,中国专利CN200610163864.0和CN201010266371.6中公开了利用硫酸亚铁与碳或硫磺氧化还原反应生产硫酸的方法。专利CN200610163864.0将七水硫酸亚铁脱水生成无水硫酸亚铁,再在回转窑中以空气、碳或一氧化碳作为还原剂进行热分解。该方法存在以下问题:⑴焙烧窑气SO2浓度低、SO3浓度偏高,难以采用二转二吸工艺制酸且硫回收率不高;⑵用回转窑分解硫酸亚铁,设备热工效率不高、碳或一氧化碳消耗大、生产成本高,经济性不佳;⑶将七水硫酸亚铁脱水生成无水硫酸亚铁作为制酸原料,燃煤消耗量大且无水硫酸亚铁易吸湿,运输较为困难。专利CN201010266371.6中将七水硫酸亚铁过滤除杂后生成一水硫酸亚铁,再脱水生成无水硫酸亚铁,一水硫酸亚铁或无水硫酸亚铁与硫磺在沸腾炉内焙烧生成氧化铁红和SO2烟气。该方法存在以下问题:⑴目标产品为w(Fe2O3)≥94%的氧化铁红,无水硫酸亚铁过滤除杂工艺流程复杂、能耗高;⑵采用传统沸腾炉焙烧一水硫酸亚铁或无水硫酸亚铁与硫磺,硫磺易升华为硫蒸气、硫酸亚铁在沸腾层分解需大量吸热,因此沸腾层难以维持、操作困难;⑶操作温度控制在900~950℃,沸腾层难以维持如此高温,沸腾炉上部扩大段存在硫磺焚烧放热问题,炉子极易局部超过1000℃而发生烧渣结疤,影响炉子正常生产;⑷炉内是还原气氛还是氧化气氛不明,硫酸亚铁分解率不可能太高。
基于硫、铁资源循环利用考虑,发明人提出一种将七水硫酸亚铁高温转晶为一水硫酸亚铁,再将一水硫酸亚铁与硫铁矿、硫磺混合送入循环沸腾焙烧炉内焙烧制备硫酸和铁精粉的新技术。
迄今为止,尚未见到上述方法的发明专利和研究文献等报道。
发明内容
本发明的目的是为解决现有硫酸亚铁废渣综合利用率不高的问题,而提供的一种利用硫酸亚铁制备硫酸联产铁精粉的方法。
本发明方法通过整合一水硫酸亚铁、硫铁矿、硫磺循环沸腾焙烧炉焙烧制酸技术,实现了硫、铁资源的循环利用,具有技术成熟、投资少、能耗低、生产成本低、硫回收率高等优点,有效解决了硫酸亚铁废渣特别是废酸浓缩副产一水硫酸亚铁废渣资源化利用困难问题,适合硫铁矿制酸厂、硫酸法钛白粉厂大规模工业化生产。
本发明是按如下技术方案实现的:
七水硫酸亚铁经高温转晶、过滤成为一水硫酸亚铁,再经干燥处理后作为一水硫酸亚铁原料备用;废酸浓缩析出的一水硫酸亚铁废渣经干燥处理后作为一水硫酸亚铁原料备用;硫铁矿经干燥后与固体硫磺一起送入混料设备,与一水硫酸亚铁原料混合配料;所述混合料送入循环流化床分解炉内,从炉底和炉侧送入一次空气和二次空气,使一水硫酸亚铁、硫铁矿、硫磺在炉内燃烧分解;所述一水硫酸亚铁和硫铁矿在所述分解炉内沸腾分解,同时依靠炉外循环,使所述一水硫酸亚铁和硫铁矿完全分解;热态烧渣(即铁精粉)从所述分解炉底部排渣口排出,经热料冷却器冷却降温后再用输送设备送入铁精粉料仓储存待售;从所述分解炉顶部出来的高温含二氧化硫烟气进入中压余热锅炉,通过加热来自热料冷却器的锅炉水产中压过热蒸汽发电,并使炉气降温;中压余热锅炉出来的炉气经多级除尘设备脱除其中的烟尘,中压余热锅炉、多级除尘设备收集的烟尘进热料冷却器降温后,再用输送设备送至所述铁精粉料仓;所述除尘后的含二氧化硫烟气送入稀酸洗净化***、干吸转化***生产硫酸产品,制酸尾气进碱洗涤塔***脱硫后排空;所述硫铁矿、硫酸亚铁干燥热源可以利用制酸***副产低压饱和蒸汽或汽轮机组发电背压蒸汽,也可以用燃煤热空气;所述七水硫酸亚铁经高温转晶热源可以利用制酸***副产低压饱和蒸汽或汽轮机组发电背压蒸汽。
一般地,本发明方法包括以下主要步骤:
(a)钛白粉副产七水硫酸亚铁中加入过滤母液或酸洗净化***外排稀酸配浆,一般控制料浆密度1.3~1.4kg/L、料浆w(Fe)13.0%~14.0%、料浆w(H2SO4)2.0%~4.0%,通入蒸汽将料浆加热至95~105℃并保温30~60min。
(b)趁热过滤分离所述料浆,过滤母液w(Fe)7.0%~8.0%、w(H2SO4)2.0%~3.0%,返回七水硫酸亚铁制浆,滤饼送入所述干燥设备干燥处理。
(c)将废酸浓缩副产一水硫酸亚铁废渣也一并送入所述干燥设备干燥,在95~120℃温度下将一水硫酸亚铁游离水脱至1%~2%;将w(S)>40%硫铁矿送入干燥设备,在120~160℃温度下将硫铁矿水含量脱至5%~7%。
(d)所述干燥设备包括热空气干燥窑或蒸汽干燥机,干燥热源包括燃煤热空气、制酸***副产低压饱和蒸汽、汽轮机组发电背压蒸汽等。
(e)将干燥后的所述一水硫酸亚铁、硫铁矿和固体硫磺送入所述混料设备,通过层铺堆料、均匀混料方式将混合料混合均匀;通过调整硫磺掺烧量,所述一水硫酸亚铁与所述w(S)>40%硫铁矿可以以任何比例混料;控制入炉混合料水含量(包括结晶水和游离水)在7.5%~8.0%、硫含量在30%~40%(干基)。
(f)所述混合料由从底部进料口进入所述循环流化床分解炉内,助燃空气分两部分从所述分解炉底部和侧部加入,底部一次空气体积量为入炉总空气体积量85%~95%,使混合料处于磁化焙烧状态;侧部二次空气体积量为入炉总空气体积量的5%~10%,以使所述分解炉上部升华硫、硫酸亚铁充分分解。所述一水硫酸亚铁和硫铁矿在所述分解炉内沸腾接触分解,同时被分解的物料由旋风分离器收集下来,经密封筒再返回所述分解炉内循环分解,使硫酸亚铁、硫铁矿完全分解。炉内操作温度均维持在850~950℃,操作气速在2~5m/s下运行。
(g)所述分解炉底部排渣口排出的800~850℃热态烧渣(即铁精粉)进热料冷却器冷却降温至60~100℃,再用输送设备送入所述铁精粉料仓储存待售。
(h)所述分解炉出口炉气温度在850~900℃,炉气中二氧化硫体积分数在20.0%~26.0%、氧气体积分数在0.8%~1.0%,炉气还含有氮气、水蒸气及少量三氧化硫、砷、氟;
(i)炉气进中压余热锅炉和多级除尘设备降温除尘,所述中压余热锅炉优选强制循环、横向冲刷、水平通道式水管锅炉,炉气降温至350~450℃进入所述多级除尘设备,所述多级除尘设备包括至少一级旋风除尘器和一级4电场的高效电除尘器,降温至300~350℃的炉气进入后续稀酸洗净化***;所述中压余热锅炉和多级除尘设备收集的烟尘进入所述热料冷却器冷却降温至60~100℃,再用输送设备送入所述铁精粉料仓储存待售。
(j)所述稀酸洗净化***优选动力波洗涤器(或湍冲洗涤塔)—填料洗涤塔—两级电除雾器流程,净化后炉气送制酸***;填料洗涤塔外排稀硫酸进西恩过滤器除杂后,上请液分两路,一路返回净化***,一路送所述七水硫酸亚铁配浆槽;所述西恩过滤器底流送污水处理站中和处理。
(k)所述制酸***所述制酸***采用常规ⅢⅠ-ⅣⅡ或ⅣⅠ-ⅢⅡ“3+1”二转二吸工艺流程,进转化器气体二氧化硫与氧气体积分数比控制在0.9~1.0;为适应GB26132-2010《硫酸工业污染物排放标准》,制酸尾气优选碱吸收法处理后排空。
本发明方法为了减少装置能耗,采用余热锅炉、热管锅炉或热管省煤器、热料冷却机等多级换热设备回收装置热能。所述余热锅炉回收高温炉气热能产中压过热蒸汽,所述热管锅炉或热管省煤器回收转化***富裕热能产低压饱和蒸汽或加热锅炉水,所述热料冷却机回收高温热渣热能加热锅炉水。七水硫酸亚铁高温转晶、一水硫酸亚铁和硫铁矿干燥优选制酸***副产低压蒸汽或汽轮机发电背压蒸汽作为热源,由于充分回收了焙烧、转化、干吸及排渣的高、中温位废热,提高热能回收利用效率。硫铁矿分解更完全(一般在98%以上)、渣尘残硫极低(一般在0.5%以下),尾气二氧化硫和氮氧化物含量明显减少。在清洁化处理硫酸亚铁的同时,体现了制酸装置高效、节能、环保的优越性能。
本发明的有益效果:开发利用硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉技术,不仅可以解决硫酸亚铁废渣综合利用问题,而且可以生产钛白粉厂必需的硫酸和蒸汽,同时将硫酸亚铁和硫铁矿中的铁资源转变为国内紧缺的铁精粉原料:一方面可以大量消耗硫酸亚铁废渣生产硫酸,可实现钛白粉厂内部硫资源的循环利用,减小硫酸亚铁废渣堆场占地面积;另一方面,减少了硫酸生产对硫铁矿资源消耗,有利于缓解铁路运输压力、降低生产成本、保护硫铁矿山生态环境。因此,该技术具有良好的环保效益和社会效益。
2010年我国钛白粉副产七水硫酸亚铁量接近450万吨、副产一水硫酸亚铁量接近50万吨,而国内硫酸产量达到7033万吨、粗钢产量达到6.27亿吨,因此利用硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉有较大的市场容量。经过简单物料衡算,以某5万吨钛白粉装置为例,废酸浓缩回收率85%计,则每年排放七水硫酸亚铁15万吨、一水硫酸亚铁6.7万吨,硫酸亚铁焙烧制酸可产w(H2SO4)98%硫酸10万吨/年、w(Fe)60%铁精粉7万吨/年。按当前生硫酸价格400元/吨、铁精粉700元/吨折算,并考虑折旧和公用工程消耗,该生产线无害化处理硫酸亚铁的同时每年可获得直接经济效益近6000万元。因此,该技术同样具有良好的经济效益。
附图说明
图1为本发明硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法实施例工艺流程示意图。
图中:1带蒸汽加热配浆槽,2、4干燥设备,3过滤设备,5混料设备,6循环流化床分解炉,7旋风分离器,8密封筒,9余热锅炉,10旋风收尘器,11电收尘器,12酸洗净化***,13干燥塔***,14 SO2风机,15转化***,16吸收***,17尾气碱吸收塔***,18铁精粉料仓,19、20热料冷却器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
下面用实例描叙本发明,但本发明不局限于这些实例。在这些实例中:按照本发明的方法处理七水硫酸亚铁(干基)含有下列所示组分:w(FeSO4·7H2O)93.17%、w(MgSO4·7H2O)3.32%、w(MnSO4·5H2O)1.26%、w[Al2(SO4)3·18H2O]0.41%、w(CaSO4·2H2O)0.19%、w(TiOSO4)0.15%、其他水不溶物(w)1.50%。
按照本发明的方法处理的废酸浓缩析出一水硫酸亚铁(干基)含有下列所示组分:w(FeSO4)42.93%、w[Fe2(SO4)3]3.81%、w(MgSO4)16.66%、w(MnSO4)2.85%、w[Al2(SO4)3]2.43%、w(CaSO4)0.84%、w(TiO2)0.87%、w(V2O5)0.62%、w[Cr2(SO4)3]0.12%、w(SiO2)0.06%、w(K2SO4)0.03%、w[Zr (SO4)2]0.06%、w(ZnSO4)0.06%、结晶水(w)10.5%、硫酸w(H2SO4)18.2%。
本发明实施例采用如下工艺流程:
七水硫酸亚铁进图1中的设备1,加水或过滤母液配成料浆,再加热至95~105℃并保温30~60min,之后将料浆送入设备3过滤,过滤母液(滤液)返回设备1配浆,滤饼送入设备4与送入的一水硫酸亚铁一起热风干燥脱去游离水,再送入设备5。硫铁矿经设备2干燥脱水后送入设备5,与一水硫酸亚铁、硫磺混合配料,混合料送入设备6沸腾焙烧,生成的高温炉气经设备7、9、10、11除尘降温后送入后续设备12、13、14、15、16、17制酸,制酸尾气经设备17脱硫洗涤后从烟囱排空。设备7收集的烟尘经设备8返回设备6循环分解,设备6、9、10、11排出的渣尘经设备19、20冷却降温后送入设备18储存。
例1。某40万吨/年硫酸亚铁掺烧硫铁矿制酸装置,控制七水硫酸亚铁高温转晶料浆密度1.4kg/L、料浆铁含量13.5%,蒸汽加热料浆温度100℃并保温30min,趁热过滤分离料浆,干燥滤饼和一水硫酸亚铁作为原料备用。入炉一水硫酸亚铁(干基)20t/h、w(S)45%硫铁矿(干基)20t/h、硫磺2.6t/h;进入循环流化床分解炉空气(32℃)总流量(干基)为47000m3/h(控制分解炉出口炉气氧含量0.8%~1.0%),其中一次空气量42000m3/h,二次风5000m3/h。分解炉出口炉气温度为900℃,干基组分为SO2体积分数22.5%、O2体积分数0.9%、SO3体积分数0.2%、N2体积分数76.4%。余热锅炉产3.82MPa、450℃中压过热蒸汽约45t/h。干燥塔前补充空气49660m3/h(控制气体中O2与SO2体积分数比1.0),进转化器气体97980m3/h,组分为SO2体积分数11.07%、O2体积分数11.07%、N2体积分数77.86%。生产w(Fe)60%铁精粉27.1t/h,铁精粉残硫含量0.5%;生产w(H2SO4)100%硫酸54.3 t/h,制酸尾气ρ(SO2)<400mg/m3。
例2。某40万吨/年硫酸亚铁掺烧硫铁矿制酸装置,控制七水硫酸亚铁高温转晶料浆密度1.3kg/L、料浆铁含量13.0%,蒸汽加热料浆温度105℃并保温30min,趁热过滤分离料浆,干燥滤饼和一水硫酸亚铁作为原料备用。入炉一水硫酸亚铁(干基)20t/h、w(S)45%硫铁矿(干基)13.5t/h、硫磺5.5t/h;进入循环流化床分解炉空气(32℃)总流量(干基)为45000m3/h(控制分解炉出口炉气氧含量0.8%~1.0%),其中一次空气量41000m3/h,二次风4000m3/h。分解炉出口炉气温度为850℃,干基组分为SO2体积分数24.3%、O2体积分数1.0%、SO3体积分数0.2%、N2体积分数74.5%。余热锅炉产3.82MPa、450℃中压过热蒸汽约50t/h。干燥塔前补充空气50300m3/h(控制气体中O2与SO2体积分数比0.95),进转化器气体98130m3/h,组分为SO2体积分数11.84%、O2体积分数11.25%、N2体积分数76.91%。生产w(Fe)60%铁精粉21.0t/h,铁精粉残硫含量0.4%;生产w(H2SO4)100%硫酸52.0t/h,制酸尾气ρ(SO2)<400mg/m3。
例3。某50万吨/年硫酸亚铁掺烧硫铁矿制酸装置,控制七水硫酸亚铁高温转晶料浆密度1.3kg/L、料浆铁含量13.5%,蒸汽加热料浆温度95℃并保温60min,趁热过滤分离料浆,干燥滤饼和一水硫酸亚铁作为原料备用。入炉一水硫酸亚铁(干基)20t/h、w(S)45%硫铁矿(干基)30t/h、硫磺1.3t/h;进入循环流化床分解炉空气(32℃)总流量(干基)为62000m3/h(控制分解炉出口炉气氧含量0.8%~1.0%),其中一次空气量56000m3/h,二次风6000m3/h。分解炉出口炉气温度为950℃,干基组分为SO2体积分数23.6%、O2体积分数0.8%、SO3体积分数0.2%、N2体积分数75.4%。余热锅炉产3.82MPa、450℃中压过热蒸汽约55t/h。干燥塔前补充空气62440m3/h(控制气体中O2与SO2体积分数比0.90),进转化器气体126590m3/h,组分为SO2体积分数11.96%、O2体积分数10.77%、N2体积分数77.27%。生产w(Fe)60%铁精粉35.8t/h,铁精粉残硫含量0.5%;生产w(H2SO4)100%硫酸67.8t/h,制酸尾气ρ(SO2)<400mg/m3。
本发明实施例中,硫酸亚铁分解率在98%以上、SO3还原率在97%以上,铁精粉铁含量60%以上、残硫含量0.5%以下,硫酸纯度在98%以上。充分回收利用循环流化床分解炉和制酸***余热,生产过程中仅有少量废水排放,制酸尾气经碱洗涤塔处理后达标排放。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法,其特征在于,包括以下连续步骤:
七水硫酸亚铁经高温转晶、过滤成为一水硫酸亚铁,再经干燥处理后作为一水硫酸亚铁原料备用;
废酸浓缩析出的一水硫酸亚铁废渣经干燥处理后作为一水硫酸亚铁原料备用;
硫铁矿经干燥后与固体硫磺一起送入混料设备,与一水硫酸亚铁原料混合配料;
所述混合料送入循环流化床分解炉内,从炉底和炉侧送入一次空气和二次空气,使一水硫酸亚铁、硫铁矿、硫磺在炉内燃烧分解;
所述一水硫酸亚铁和硫铁矿在所述分解炉内沸腾分解,同时依靠炉外循环,使所述一水硫酸亚铁和硫铁矿完全分解;
热态烧渣,即铁精粉从所述分解炉底部排渣口排出,经热料冷却器冷却降温后再用输送设备送入铁精粉料仓储存待售;
从所述分解炉顶部出来的高温含二氧化硫烟气进入中压余热锅炉,通过加热来自热料冷却器的锅炉水产中压过热蒸汽发电,并使炉气降温;
中压余热锅炉出来的炉气经多级除尘设备脱除其中的烟尘,中压余热锅炉、多级除尘设备收集的烟尘进热料冷却器降温后,再用输送设备送至所述铁精粉料仓;
所述除尘后的含二氧化硫烟气送入稀酸洗净化***、干吸转化***生产硫酸产品,制酸尾气进碱洗涤塔***脱硫后排空;
所述硫铁矿、硫酸亚铁干燥热源利用制酸***副产低压饱和蒸汽或汽轮机组发电背压蒸汽,或者用燃煤热空气;
所述七水硫酸亚铁经高温转晶热源利用制酸***副产低压饱和蒸汽或汽轮机组发电背压蒸汽。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述七水硫酸亚铁经配浆、高温转晶、过滤、干燥处理后作为一水硫酸亚铁原料备用;七水硫酸亚铁料浆密度1.3~1.4kg/L、料浆w(Fe)13.0%~14.0%、料浆w(H2SO4)2.0%~4.0%、料浆加热温度95~105℃、保温时间30~60min;趁热过滤分离所述料浆,过滤母液w(Fe)7.0%~8.0%、w(H2SO4)2.0%~3.0%,返回七水硫酸亚铁制浆,滤饼送入所述干燥设备干燥处理。
3.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述一水硫酸亚铁采用热空气干燥窑或蒸汽干燥机脱水至游离水含量1%~2%,干燥温度控制95~120℃;所述w(S)>40%硫铁矿送入干燥设备干燥,将硫铁矿水含量脱至5%~7%;干燥热源包括燃煤热空气、制酸***副产低压饱和蒸汽、汽轮机组发电背压蒸汽等,通过调整硫磺掺烧量,所述一水硫酸亚铁与所述w(S)>40%硫铁矿以任何比例混料;控制入炉混合料中结晶水和游离水含量在7.5%~8.0%、干基硫含量在30%~40%。
4.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述混合料由从底部进料口进入所述循环流化床分解炉内,助燃空气分两部分从所述分解炉底部和侧部加入,底部一次空气体积量为入炉总空气体积量85%~95%,使混合料处于磁化焙烧状态;侧部二次空气体积量为入炉总空气体积量的5%~10%,以使所述分解炉上部升华硫、硫酸亚铁充分分解,所述一水硫酸亚铁和硫铁矿在所述分解炉内沸腾接触分解,同时被分解的物料由旋风分离器收集下来,经密封筒再返回所述分解炉内循环分解,使硫酸亚铁、硫铁矿完全分解,炉内操作温度均维持在850~950℃,操作气速在2~5m/s下运行。
5.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述分解炉出口炉气温度在850~900℃,炉气中二氧化硫体积分数在20.0%~26.0%、氧气体积分数在0.8%~1.0%。
6.根据权利要求1的方法,其特征在于,炉气进中压余热锅炉和多级除尘设备降温除尘,所述中压余热锅炉优选强制循环、横向冲刷、水平通道式水管锅炉,炉气降温至350~450℃进入所述多级除尘设备,所述多级除尘设备包括至少一级旋风除尘器和一级4电场的高效电除尘器,降温至300~350℃的炉气进入后续稀酸洗净化***;所述中压余热锅炉和多级除尘设备收集的烟尘进入所述热料冷却器冷却降温至60~100℃,再用输送设备送入所述铁精粉料仓储存待售。
7.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述制酸***所述制酸***采用常规ⅢⅠ-ⅣⅡ或ⅣⅠ-ⅢⅡ“3+1”二转二吸工艺流程,进转化器气体二氧化硫与氧气的体积分数比控制在0.9~1.0;为适应GB26132-2010《硫酸工业污染物排放标准》,制酸尾气优选碱吸收法处理后排空。
8.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述分解炉底部排渣口排出的800~850℃热态烧渣即铁精粉进热料冷却器,通过加热锅炉水降温至60~100℃,再用输送设备送入所述铁精粉料仓储存待售;所述中压余热锅炉和多级除尘设备收集的烟尘进入所述热料冷却器冷却降温至60~100℃,再用输送设备送入所述铁精粉料仓储存待售;加热后的锅炉水送入余热锅炉汽包产中压过热蒸汽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110316619.XA CN102502527B (zh) | 2011-10-18 | 2011-10-18 | 硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110316619.XA CN102502527B (zh) | 2011-10-18 | 2011-10-18 | 硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102502527A true CN102502527A (zh) | 2012-06-20 |
CN102502527B CN102502527B (zh) | 2014-05-21 |
Family
ID=46214678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110316619.XA Active CN102502527B (zh) | 2011-10-18 | 2011-10-18 | 硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102502527B (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013020431A1 (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 一种钛白粉废酸浓缩渣回收利用方法 |
CN103072953A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-05-01 | 广西藤县雅照钛白有限公司 | 硫酸亚铁直接制备硫酸和氧化铁的方法 |
WO2014183807A1 (de) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | BLüCHER GMBH | Verfahren und anlage zur aufarbeitung von kiesabbrand |
WO2014183808A1 (de) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | BLüCHER GMBH | Verfahren und anlage zur eisengewinnung aus kiesabbrand |
CN105417502A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 攀枝花东方钛业有限公司 | 一种高比例掺烧硫酸亚铁的硫精砂制酸的方法 |
CN109576430A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-04-05 | 昆明理工大学 | 一种含硫酸亚铁和硫酸铁废渣的处理方法 |
CN114349062A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 龙佰襄阳钛业有限公司 | 一种一水硫酸亚铁料浆配浆*** |
CN114457243A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-05-10 | 华刚矿业股份有限公司 | 高铜低硫的硫化铜精矿的富氧焙烧方法和阴极铜 |
CN116102073A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-05-12 | 贵州雅友新材料有限公司 | 一种硫铁矿烧渣的再利用方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105859164B (zh) * | 2016-05-26 | 2018-01-02 | 南京凯盛开能环保能源有限公司 | 黄磷熔融炉渣及黄磷尾气余热综合回收利用***及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3617255A (en) * | 1968-04-25 | 1971-11-02 | Boliden Ab | Process for repressing sulfur trioxide formation in iron sulfide roasting |
CN1994868A (zh) * | 2006-12-30 | 2007-07-11 | 昆明理工大学 | 一种用硫酸亚铁生产硫酸和铁精矿的方法 |
CN101913573A (zh) * | 2010-08-30 | 2010-12-15 | 攀枝花圣地元科技有限责任公司 | 生产硫酸和铁红的方法 |
-
2011
- 2011-10-18 CN CN201110316619.XA patent/CN102502527B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3617255A (en) * | 1968-04-25 | 1971-11-02 | Boliden Ab | Process for repressing sulfur trioxide formation in iron sulfide roasting |
CN1994868A (zh) * | 2006-12-30 | 2007-07-11 | 昆明理工大学 | 一种用硫酸亚铁生产硫酸和铁精矿的方法 |
CN101913573A (zh) * | 2010-08-30 | 2010-12-15 | 攀枝花圣地元科技有限责任公司 | 生产硫酸和铁红的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
《硫酸工业》 20081231 刘洪斌 等 "硫铁矿掺烧硫酸亚铁的生产实践" 第33-35页 1-8 , 第5期 * |
刘洪斌 等: ""硫铁矿掺烧硫酸亚铁的生产实践"", 《硫酸工业》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013020431A1 (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 一种钛白粉废酸浓缩渣回收利用方法 |
CN103072953A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-05-01 | 广西藤县雅照钛白有限公司 | 硫酸亚铁直接制备硫酸和氧化铁的方法 |
WO2014183807A1 (de) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | BLüCHER GMBH | Verfahren und anlage zur aufarbeitung von kiesabbrand |
WO2014183808A1 (de) | 2013-05-17 | 2014-11-20 | BLüCHER GMBH | Verfahren und anlage zur eisengewinnung aus kiesabbrand |
CN105417502A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 攀枝花东方钛业有限公司 | 一种高比例掺烧硫酸亚铁的硫精砂制酸的方法 |
CN109576430A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-04-05 | 昆明理工大学 | 一种含硫酸亚铁和硫酸铁废渣的处理方法 |
CN114457243A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-05-10 | 华刚矿业股份有限公司 | 高铜低硫的硫化铜精矿的富氧焙烧方法和阴极铜 |
CN114349062A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 龙佰襄阳钛业有限公司 | 一种一水硫酸亚铁料浆配浆*** |
CN114349062B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-12-12 | 龙佰襄阳钛业有限公司 | 一种一水硫酸亚铁料浆配浆*** |
CN116102073A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-05-12 | 贵州雅友新材料有限公司 | 一种硫铁矿烧渣的再利用方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102502527B (zh) | 2014-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102502527B (zh) | 硫酸亚铁掺烧硫铁矿制硫酸联产铁精粉的方法 | |
CN108480360B (zh) | 回转窑熔融法飞灰全资源回收利用及尾气超净排放方法 | |
CN102367169B (zh) | 煤系硫铁矿富氧空气焙烧制硫酸联产铁精粉的方法 | |
CN102442650B (zh) | 一种磷石膏生产硫酸联产电石的方法 | |
CN102303883B (zh) | 脱硫石膏双气氛沸腾焙烧制备氧化钙和硫磺的方法 | |
CN110498622A (zh) | 一种粉体多级悬浮预热窑外分解煅烧氧化钙的方法 | |
CN106976896B (zh) | 一种利用烷基化废硫酸生产七水硫酸镁的方法与*** | |
CN109809456A (zh) | 一种煤气化协同石膏煅烧联产氧化钙和硫磺的***及方法 | |
CN105984899A (zh) | 一种提纯五氧化二钒的***及方法 | |
CN112142350A (zh) | 磷石膏脱硫煅烧处理***和处理方法 | |
US11292718B2 (en) | Process for preparing sulfur from reduction of sulfate/ nitrate by iron-carbon and recovering desulfurization/ denitration agents | |
CN102556981A (zh) | 钛白粉生产过程中的固体废物和废酸综合利用方法 | |
CN105727727A (zh) | 钒渣焙烧尾气的处理方法 | |
CN104649306A (zh) | 一种从粉煤灰中提取氧化铝的方法 | |
CN101624197A (zh) | 镁法脱硫副产物亚硫酸镁煅烧回用技术 | |
CN206843088U (zh) | 镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理*** | |
CN109775666A (zh) | 煤气化协同硫酸钙煅烧及炭热还原制备硫磺的装置及方法 | |
CN109351150B (zh) | 一种炭热还原过程中能量梯级利用的装置及方法 | |
CN108622935B (zh) | 一种高效清洁氯化法制备高纯低价钒氧化物的***及方法 | |
CN108298507B (zh) | 一种利用硫铁矿制酸装置处理石油焦煅烧含硫烟气的方法及装置 | |
CN212769875U (zh) | 一种配气制酸工艺的净化*** | |
CN211226933U (zh) | 一种水泥生产中协同处置垃圾焚烧飞灰的*** | |
CN110683520B (zh) | 低浓度稀废硫酸再生制硫酸的工艺 | |
CN212025417U (zh) | 一种环保节能的稀土精矿分段焙烧*** | |
CN109499344B (zh) | 钙/镁基湿法脱硫及亚硫酸钙/镁资源化利用***及工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Liuhe District of Nanjing City, Jiangsu province 210048 geguan Road No. 699 Patentee after: CHINA PETROCHEMICAL Corp. Patentee after: SINOPEC NANJING CHEMICAL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: Liuhe District of Nanjing City, Jiangsu province 210048 geguan Road No. 699 Patentee before: CHINA PETROCHEMICAL Corp. Patentee before: Nanhua Group Research Institute |
|
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |