硫鐵礦還原法制備綠礬及其母液回收新技術(shù).pdf

1、硫鐵礦燒渣是硫酸工業(yè)的固體廢物,綜合利用硫鐵礦燒渣具有十分重要的意義.本文利用硫鐵礦燒渣制備得到高質(zhì)量綠礬,將綠礬母液與氨反應(yīng)得到硫酸亞鐵銨,達(dá)到了清潔生產(chǎn)綠礬的目的.在硫酸溶液中,加入硫鐵礦燒渣,在攪拌下,控制反應(yīng)溫度為115℃,反應(yīng)4h后過(guò)濾得到燒渣酸浸液.硫鐵礦化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定,通常條件下與硫鐵礦燒渣酸浸液中Fe<'3+>反應(yīng)速度很慢.硫鐵礦經(jīng)機(jī)械活化后反應(yīng)活性大大提高,掃描電鏡(SEM)實(shí)驗(yàn)表明硫精礦為塊狀體,球磨后硫精礦表面呈

2、顆粒狀,并有團(tuán)聚現(xiàn)象,反應(yīng)后團(tuán)聚現(xiàn)象消失.通過(guò)對(duì)機(jī)械活化硫鐵礦與硫鐵礦燒渣酸浸液中Fe<'3+>反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究,得出該反應(yīng)符合收縮未反應(yīng)芯模型,屬化學(xué)控制.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程為1-(1-X<,b>)<'1/3>=kt,k=82.12e<'-35120>/RT,活化能E<,0>=35.12kJ·mol<'-1>.研究結(jié)果表明提高反應(yīng)溫度可以明顯提高FeS<,2>與Fe<'3+>反應(yīng)速度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也得到證實(shí).溶液中FeS<,2>與Fe<'3+

3、>發(fā)生如下反應(yīng)FeS<,2><'+>14Fe<'3><,+>+8H<,2>O=15Fe<'2+>+2SO<,4><'2->+16H<'+>,FeS<,2>+2Fe<'3+>=3Fe<'2+>+2S ↓.利用處理后綠礬母液制備工業(yè)級(jí)莫爾鹽適宜條件是攪拌速度為200~350轉(zhuǎn)/分鐘、Fe<'3+>濃度≤0.05mol/L、反應(yīng)終點(diǎn)pH值為1.5~2.5、氨氣流量為0.1~0.4m<'3>/h.當(dāng)母液中亞鐵和硫酸濃度調(diào)節(jié)分別為1.654mol