申請日2015.09.11

　　公開(公告)日2016.01.13

　　IPC分類號C01G49/02; C01F11/46

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，于反應(yīng)器中預(yù)留帶有少量羥基氧化鐵和半水石膏晶種的底液，然后將酸性冶金廢水噴射入反應(yīng)器中，充分曝氣并加入石灰石漿，控制反應(yīng)條件生成羥基氧化鐵和半水石膏，再采用尼爾森重選機將兩者分離得到產(chǎn)物，本發(fā)明原料來源廣泛，轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)成本低，一方面實現(xiàn)了對冶金廢水的治理，另一方面回收得到有經(jīng)濟價值的產(chǎn)物，符合環(huán)保和資源綜合回收利用的技術(shù)導(dǎo)向。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于包括以下步驟：

　　1)于反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先加入底液，所述底液由2～5wt%羥基氧化鐵、1～3wt%半水石膏和92～97wt%的水組成;

　　2)將酸性冶金廢水以多點分散噴射的方式加入反應(yīng)器中，于攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)器內(nèi)充入含氧氣體進行充分曝氣，同時加入濃度為20～40wt%的石灰石漿，控制反應(yīng)體系pH值在3.3～4.5，常壓下于70℃～90℃恒溫反應(yīng)1.5～3h;其中所述酸性冶金廢水為含酸高鐵硫酸鹽廢水，其鐵含量為10～30g/L，硫酸根含量為20～60g/L，pH值為 1～2.5;

　　3)上述反應(yīng)后的物料進入尼爾森重選機中進行分離，將分離后的產(chǎn)物分別洗滌干燥得到所述羥基氧化鐵和半水石膏，其中所述尼爾森重選機的給料速度為 0.01～0.08m/h，水壓為2～8psi，離心加速度為40～80g。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：所述底液：酸性冶金廢水：石灰石漿的體積比為1：4～8：0.3～1。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：所述底液由3wt%羥基氧化鐵、2wt%半水石膏和95wt%的水組成。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：所述多點分散噴射的流量為0.5～2L/h，液滴大小為0.3～0.5g/滴。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：所述含氧氣體的氧成分比為0.2～0.8，流量為2～8L/min。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：所述石灰石漿由工業(yè)石灰石粉和水配制而成，濃度為30wt%。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：所述半水石膏產(chǎn)物經(jīng)離心后由所述尼爾森重選機中排出，通過水洗滌2～5 次后于60～120℃下干燥2～8小時。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：所述羥基氧化鐵經(jīng)離心后留于所述尼爾森重選機的富集錐內(nèi)，靜置沉淀后進行過濾，通過水洗滌2～5次后于40～100℃下干燥3～10小時。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其特征在于：步驟2)中，所述酸性冶金廢水加入反應(yīng)器之前還進行除雜工藝，所述除雜工藝是通過萃取樹脂去除所述酸性冶金廢水所含的銅、鋅、鉛或鈷。

　　說明書

　　一種由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于礦山選冶廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法。

　　背景技術(shù)

　　濕法冶金過程中產(chǎn)生礦硐坑水、酸性浸出液、萃取余液、電積貧液等酸性冶金廢水，這些廢水往往是強酸性，且含有高濃度的鐵離子及硫酸根離子等，若直接排放則會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，且資源浪費嚴(yán)重，因此需要進行廢水的處理及回收。

　　目前，酸性冶金廢水多采用石灰中和的方式處理，生成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵膠體和二水石膏等，該方法存在藥劑耗量大，中和渣量大，純度底且含水率高，固液分離困難等問題，中和渣回收價值小，目前直接排入尾礦庫，難以加以資源化利用。

　　因而，就酸性冶金廢水而言，選擇一種技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的處理方法并將廢水中所含物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有經(jīng)濟價值的產(chǎn)物成為濕法冶金業(yè)界的難題之一。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供了一種由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法，其克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法包括以下步驟：

　　1)于反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先加入底液，所述底液由2～5wt%羥基氧化鐵、1～3wt%半水石膏和92～97wt%的水組成;

　　2)將酸性冶金廢水以多點分散噴射的方式加入反應(yīng)器中，于攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)器內(nèi)充入含氧氣體進行充分曝氣，同時加入濃度為20～40wt%的石灰石漿，控制反應(yīng)體系pH值在 3.3～4.5，常壓下于70℃～90℃恒溫反應(yīng)1.5～3h;其中所述酸性冶金廢水為含酸高鐵硫酸鹽廢水，其鐵含量為10～30g/L，硫酸根含量為20～60g/L，pH值為1～2.5;

　　3)上述反應(yīng)后的物料進入尼爾森重選機中進行分離，將分離后的產(chǎn)物分別洗滌干燥得到所述羥基氧化鐵和半水石膏，其中所述尼爾森重選機的給料速度為0.01～0.08m/h，水壓為 2～8psi，離心加速度為40～80g。

　　優(yōu)選的，所述底液：酸性冶金廢水：石灰石漿的體積比為1：4～8：0.3～1。

　　優(yōu)選的，所述底液由3wt%羥基氧化鐵、2wt%半水石膏和95wt%的水組成。

　　優(yōu)選的，所述多點分散噴射的流量為0.5～2L/h，液滴大小為0.3～0.5g/滴。

　　優(yōu)選的，所述含氧氣體的氧成分比為0.2～0.8，流量為2～8L/min。

　　優(yōu)選的，所述石灰石漿由工業(yè)石灰石粉和水配制而成，濃度為30wt%。

　　優(yōu)選的，所述半水石膏產(chǎn)物經(jīng)離心后由所述尼爾森重選機中排出，通過水洗滌2～5次后于60～120℃下干燥2～8小時。

　　優(yōu)選的，所述羥基氧化鐵經(jīng)離心后留于所述尼爾森重選機的富集錐內(nèi)，靜置沉淀后進行過濾，通過水洗滌2～5次后于40～100℃下干燥3～10小時。

　　優(yōu)選的，步驟2)中，所述酸性冶金廢水加入反應(yīng)器之前還進行除雜工藝，所述除雜工藝是通過萃取樹脂去除所述酸性冶金廢水所含的銅、鋅、鉛或鈷。

　　相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

　　1.于反應(yīng)器中預(yù)留帶有少量羥基氧化鐵和半水石膏晶種的底液，然后將酸性冶金廢水噴射入反應(yīng)器中，充分曝氣并加入石灰石漿，控制反應(yīng)條件生成了羥基氧化鐵和半水石膏，再采用尼爾森重選機將兩者分離得到產(chǎn)物，原料來源廣泛，轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)成本低，一方面實現(xiàn)了對冶金廢水的治理，另一方面回收得到有經(jīng)濟價值的產(chǎn)物，符合環(huán)保和資源綜合回收利用的技術(shù)導(dǎo)向。

　　2.石灰石漿的鈣離子與廢水中硫酸根離子在酸性條件下反應(yīng)生成半水石膏，鐵離子水化反應(yīng)生成羥基氧化鐵的過程釋放出酸促進前者反應(yīng)的進行，同時前者中和了廢水和后者產(chǎn)生的酸，兩種反應(yīng)相互促進，協(xié)同進行，加快反應(yīng)速度的同時提高了轉(zhuǎn)化率，使廢水中的鐵離子和硫酸根離子得到了高效的利用。

　　3.采用尼爾森重選在離心作用下，由于兩者的比重不同，半水石膏向外排出，而羥基氧化鐵遺留在富集錐內(nèi)，實現(xiàn)了有效的分離，保證所得產(chǎn)品的純度。

　　以下實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明;但本發(fā)明的一種由酸性冶金廢水制備羥基氧化鐵和半水石膏的方法不局限于實施例。