硫鐵礦燒渣制備鐵藍的研究.pdf

1、硫鐵礦燒渣是硫鐵礦焙燒生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，綜合利用硫鐵礦燒渣既有利于消除燒渣產(chǎn)生的環(huán)境污染，又能使燒渣作為資源得到再次利用，因此，硫鐵礦燒渣的綜合利用具有十分重要的意義。本研究利用硫鐵礦燒渣制備得到高質(zhì)量的硫酸亞鐵、鉀鐵藍及銨鐵藍。 在高壓釜中，硫鐵礦燒渣與硫酸反應所得主要含F(xiàn)e<,2>(SO<,4>)<,3>的酸浸液與硫鐵礦(FeS<,2>)反應制備硫酸亞鐵。Fe<'3+>還原率隨著反應溫度和反應時間的增加而增加，

2、隨液固比及酸浸液pH值升高而降低。當酸浸液組成為[Fe<'3+>]=2.6525 mol／L、[Fe<'2+>]=0.1125 mol／L、[H<'+>]=1.230 mol/L時，制備硫酸亞鐵的適宜工藝條件是：反應溫度為250℃，液固比為25：1，反應時間為30 min。高溫下硫鐵礦將酸浸液中Fe<'3+>完全還原后，加入水將沉淀中Fe<'2+>完全溶解，然后過濾、濃縮、冷卻、結晶，再經(jīng)過濾、甩干和烘干后得到硫酸亞鐵晶體，其質(zhì)量接近G

3、B664-93化學試劑。 高溫高壓下硫鐵礦(FeS<,2>)還原燒渣酸浸液中Fe<'3+>，溶液中有FeSO<,4>·H<,2>O灰渣不溶物產(chǎn)生。其生成量隨反應溫度增加而明顯增加，隨酸浸液pH值升高而顯著下降。當酸浸液pH值≥0.5時，溶液中有黃色的Fe<,2>(SO<,4>)<,2>(OH)·5H<,2>O和Na<,3>Fe(SO<,4>)<,3>·H<,2>O不溶物產(chǎn)生，這可能是由于高溫下Fe<'3+>水解的緣故。

4、以所得硫酸亞鐵為原料，配以亞鐵氰化鉀，采用白漿氧化法制備鉀鐵藍。當亞鐵氰化鉀固液比濃度為100g／L、硫酸亞鐵固液比濃度為100g／L、硫酸亞鐵與亞鐵氰化鉀物質(zhì)的量之比為1.15：1、硫酸亞鐵溶液pH值為1.5、反應時間為10min、反應溫度為70℃、熱煮時間為lh、酸度為3、酸煮時間為2h、熱煮酸煮溫度為l00℃、氧化時間為3h、氧化溫度為70℃、氯酸鉀為氧化劑時，所得鉀鐵藍產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于國家標準GB 1860-88及tG／T3001-

5、1999行業(yè)標準。 以所得硫酸亞鐵及硫酸銨廢液為原料，配以亞鐵氰化鈉，采用白漿氧化法制備銨鐵藍。當硫酸亞鐵、硫酸銨、亞鐵氰化鈉濃度分別為100g／L、50g／l、100g/L，硫酸亞鐵與亞鐵氰化鈉物質(zhì)的量之比為1.15：1，反應溫度為80℃，酸度為3時，所得銨鐵藍質(zhì)量優(yōu)于國家標準GB 1860-88及HG／T、3001-1999行業(yè)標準。 XRD實驗證明鉀鐵藍和銨鐵藍具有與Fe<,4>[Fe(CN)<,6>]<,3>相同

6、的立方晶體結構，SEM：實驗表明鉀鐵藍和銨鐵藍為大小均勻的柱狀顆粒，粒徑約為200 nm。 鉀鐵藍和銨鐵藍放大實驗結果表明放大實驗樣品質(zhì)量均達到GBl860-88國家標準及HG／T300l-1999行業(yè)標準。小試和放大實驗鉀鐵藍、銨鐵藍樣品色差分別為0.4，3.79，1.6和3.65，均小于涂料用顏料色差10，完全可用于制備涂料。小試和放大實驗鐵藍樣品與標準樣品對光的反射率隨波長變化基本一致。以杭州蕭山艷陽顏料廠鐵藍為標準樣品，