赤铁矿沉铁过程中铁矾的形成及转化

赤铁矿沉铁工艺因铁渣铁含量高,渣量小,铁渣无二次污染等特点备受国内外关注。本文研究了赤铁矿法沉铁过程中Na2SO4的存在对赤铁矿除铁过程和赤铁矿渣品质的影响规律,实验结果表明：升高温度、延长反应时间、添加晶种、控制钠离子浓度可提高除铁率且有利于铁矾向赤铁矿转变。当反应温度为180℃、晶种15g/L、硫酸钠浓度为0.15mol/L的条件下,除铁率达到96%左右,渣含铁高于62%,硫、钠的含量为1.42%、0.067%,获得了高品质的赤铁矿渣。     

FeSO_4-ZnSO_4-H_2O体系中水热赤铁矿法沉铁的研究

针对高铁闪锌矿的矿物学特点开发的还原浸出-置换沉铜-中和沉铟-水热赤铁矿法沉铁新工艺可实现该矿物中有价元素的高效浸出与回收,并获得环境友好型赤铁矿法沉铁渣.FeSO_4-ZnSO_4-H_2O体系中Fe(Ⅱ)氧化水热水解赤铁矿法沉铁研究结果表明:温度是影响亚稳态铁矾物相形成和转化的关键因素,升高温度亚稳态铁矾物相的热力学稳定性降低并转变为赤铁矿;增加Zn~(2+)浓度、提高氧分压、添加晶种、增大搅拌转速均会促进Fe(Ⅱ)氧化水热水解为赤铁矿.在反应温度为190℃、锌离子浓度为100 g/L、晶种添加量为20 g/L、反应时间为4 h、氧分压为0.6 MPa、搅拌速度为500 r/min的优化工艺条件下,Fe(Ⅱ)氧化水热水解赤铁矿法沉铁过程中除铁率为95%,获得含铁58.3%大颗粒的纯净沉铁渣.     

FeSO_4-H_2O体系中水热赤铁矿沉铁及亚稳态铁物相转变行为

赤铁矿渣由于铁含量高,存在极大潜力作为副产品销售给钢铁、水泥制造以及涂料行业,从而实现铁资源化利用,硫含量是影响赤铁矿品质并实现其资源化利用的重要因素之一。赤铁矿渣中硫主要以亚稳态的铁矾、SO_4~(2-)的不可逆吸附以及碱式硫酸铁等形式存在,其中铁矾是硫的主要存在形态。FeSO_4-H_2O体系中Fe(II)氧化水热水解赤铁矿沉铁及过程亚稳态铁物相转化研究表明:温度是影响亚稳态铁矾物相形成和转化的关键因素,升高温度亚稳态铁矾的热力学稳定性变差,有利于其向赤铁矿转变。降低初始硫酸浓度、延长反应时间、添加晶种均会促进Fe(II)氧化水解,也有利于亚稳态铁矾物相向赤铁矿转变,从而获得铁含量高、硫含量低的高品质沉铁渣。在初始Fe~(2+)浓度30g/L、Na_2SO_4浓度0.15mol/L、初始酸浓度1.6×10-4mol/L、温度200℃、氧分压400kPa、反应时间180min、搅拌转速500r/min的优化技术参数下,Fe(II)氧化水热水解赤铁矿沉铁过程中沉铁率为95%,获得不含亚稳态铁矾的赤铁矿沉铁渣,其中铁、硫和钠硫含量分别为66.6%、0.92%和0.033%(质量分数)。     

Fe2(SO4)3-ZnSO4-H2O体系中Fe3+水热水解赤铁矿

研究了Fe2(SO4)3?ZnSO4?H2O体系中Fe3+水热水解赤铁矿过程中反应温度、时间、初始Fe3+浓度、Zn2+浓度、晶种用量等对除铁率、赤铁矿沉铁渣物相组成及化学组成的影响规律. 结果表明,升高反应温度、延长反应时间、降低初始Fe3+浓度、增加Zn2+浓度有利于提高除铁率和赤铁矿渣的品质,添加晶种有助于赤铁矿形核并提高赤铁矿纯度. 在反应温度200℃、反应时间4 h、初始Fe3+浓度15 g/L及Zn2+浓度80 g/L、搅拌转速400 r/min的条件下,除铁率可达97.1%,获得了以赤铁矿为主要物相的沉铁渣,其含铁64.73%,含杂质硫1.41%,锌入渣率约为0.2%.