專(zhuān)利名稱(chēng)：用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用鈦白廢酸浸取蛇紋石的方法，具體地說(shuō)是一種用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法。
背景技術(shù)：
鈦白粉是最重要的無(wú)機(jī)顏料，其產(chǎn)量占無(wú)機(jī)顏料的50%。我國(guó)鈦白粉工業(yè)目前絕大多數(shù)工廠是采用硫酸法工藝，一般每生產(chǎn)一噸鈦白粉，要排放20%左右的廢酸4飛噸。如將這些廢酸直接排放，將污染環(huán)境；如用石灰中和會(huì)使鈦白產(chǎn)品生產(chǎn)的成本增加，且用石灰處理廢酸液后，產(chǎn)生大量污泥，形成二次污染，是不可取的方法。如何進(jìn)行這些副產(chǎn)物的綜合利用，是硫酸法鈦白生產(chǎn)的生存和發(fā)展的關(guān)鍵。用20%左右的鈦白廢酸浸取蛇紋石得到鎂溶液，再制成各種鎂鹽產(chǎn)品是近年來(lái)研究較多的處理鈦白廢酸的方法。比如本申請(qǐng)人于2011年9月21日提交的公開(kāi)號(hào)CN102190333A、名稱(chēng)為“一種鈦白廢酸處理蛇紋石的方法”。然而，由于鈦白廢酸中含有大量的二價(jià)鐵離子進(jìn)入酸浸液中，并最終進(jìn)入產(chǎn)品中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法，可以有效去除酸浸液中的鐵離子，以便于進(jìn)一步加工成附加值較高的輕質(zhì)氧化鎂或高純氧化
鎂等產(chǎn)品。本發(fā)明基于以下思路實(shí)現(xiàn)的鈦白廢酸浸取蛇紋石所得酸浸液中的鐵主要以二價(jià)離子為主，二價(jià)鐵離子需要在較高的PH才能水解沉降，此時(shí)溶液中的鎂離子也會(huì)一起沉 降，達(dá)不到除鐵的目的。為此需將在較低的PH條件下，將二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，而三價(jià)鐵離子在較低的PH條件下水解沉降，而鎂離子留在溶液中，從而達(dá)到鐵鎂分離的目的。本發(fā)明所采用的步驟如下( I)向酸浸液中加入中和劑，將酸浸液pH值控制在4飛的范圍內(nèi)，所述中和劑為堿或堿性氧化物或堿金屬碳酸鹽；(2)在常溫或加熱狀態(tài)下，向步驟(I)所得酸浸液中加入氧氣或空氣進(jìn)行氧化；(3)在步驟(2)的氧化過(guò)程中，向酸浸液中補(bǔ)充中和劑，維持溶液pH值為4飛，直至氧化反應(yīng)結(jié)束；(4)將步驟(3)氧化反應(yīng)結(jié)束后酸浸液過(guò)濾，得到預(yù)期溶液。上述氧化反應(yīng)過(guò)程中的主要反應(yīng)有4FeS04 + O2 + 6H02 = 4Fe00H I + 4H2S04(I)MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O(2)或MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + H2O + CO2(3)其中，反應(yīng)式(2)和(3)用使用的中和劑分別是MgO、MgC03。由反應(yīng)式(I)可知，二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，并以羥基氧化鐵的形式沉淀。上述中和劑可以采用氫氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂、碳酸鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鈉等。考慮到后續(xù)加工鎂鹽的純度需要，所述中和劑優(yōu)選含鎂的，如氧化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等。中和劑不僅中 和了氧化過(guò)程中產(chǎn)生的酸，而且中和劑中的鎂同時(shí)進(jìn)入溶液，可以提高后續(xù)加工所得鎂鹽的純度。氧化反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)溫度過(guò)低，反應(yīng)速度慢；反應(yīng)溫度過(guò)高，一是不利于節(jié)能，二是反應(yīng)速度增加不多，故反應(yīng)溫度以不超過(guò)80°C較適宜。優(yōu)選5(T70°C，在此溫度范圍內(nèi)既利于節(jié)能，又可維持較快的氧化速度。本發(fā)明通過(guò)在低pH條件下將二價(jià)鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子而水解沉降，從而去除酸浸液中的鐵離子，鐵的去除率可高達(dá)99%以上，使得除鐵后酸浸液可以加工成附加值較高的輕質(zhì)氧化鎂或高純氧化鎂等產(chǎn)品。本發(fā)明不僅使鈦白廢酸得到較好的利用，而且所得濾渣中含鐵在65%以上，使得鐵也能得到較好的再利用，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，在此特別指出下述實(shí)施例僅只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。以下所用百分比均為重量百分比。用20%左右鈦白廢酸在90°C左右與蛇紋石礦粉反應(yīng)得到的含鎂酸浸液，用中和劑調(diào)PH值為4飛，然后鼓入氧或空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，其間補(bǔ)加中和劑中和產(chǎn)生的酸，維持PH值為4飛，當(dāng)用KSCN試紙檢驗(yàn)反應(yīng)液無(wú)明顯顏色變化時(shí)停止氧化，過(guò)濾，濾液即為除鐵鎂溶液，濾渣為鐵渣。中和劑可以為堿或堿性氧化物或堿金屬碳酸鹽，優(yōu)選氧化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂。反應(yīng)溫度為常溫至80°C，優(yōu)選5(T7(TC。具體實(shí)施例如下
權(quán)利要求
1.用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法，包括如下步驟 (1)向酸浸液中加入中和劑，將酸浸液PH值控制在4飛的范圍內(nèi)，所述中和劑為堿或堿性氧化物或堿金屬碳酸鹽； (2)在常溫或加熱狀態(tài)下，向步驟(I)所得酸浸液中加入氧氣或空氣進(jìn)行氧化； (3)在步驟(2)的氧化過(guò)程中，向酸浸液中補(bǔ)充中和剤，維持溶液pH值為4飛，直至氧化反應(yīng)結(jié)束； (4)將步驟(3)氧化反應(yīng)結(jié)束后酸浸液過(guò)濾，得到預(yù)期溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法，其特征是所述中和劑為氧化鎂或碳酸鎂或堿式碳酸鎂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法，其特征是步驟(2)的反應(yīng)溫度不超過(guò)80°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法，其特征是步驟(2)的反應(yīng)溫度維持在5(T70°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用鈦白廢酸浸取蛇紋石所得含鎂酸浸液除鐵的方法，向酸浸液中加入中和劑，將酸浸液pH值控制在4~6的范圍內(nèi)，所述中和劑為堿或堿性氧化物或堿金屬碳酸鹽；在常溫或加熱狀態(tài)下，向酸浸液中加入氧氣或空氣進(jìn)行氧化；維持溶液pH值為4~6,直至氧化反應(yīng)結(jié)束；過(guò)濾，得到預(yù)期溶液。本發(fā)明鐵的去除率高，加工所得鎂鹽附加值高；濾渣中含鐵在65%以上，可以較好的再利用。
文檔編號(hào)C22B3/44GK102732724SQ20121023285
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者姚佐勝, 崔應(yīng)虎, 杜鵑, 潘建, 羅自力 申請(qǐng)人:銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司