CN110342561A - 一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，包括称重配比、混合搅拌、初级萃取、初级磁选、二级萃取、二级磁选、沉淀过滤等步骤，该除铁的方法采用P204萃取剂和丙酮萃取剂的双重萃取效果，能够尽可能全面的将钛石膏混合液内含有的铁离子进行萃取分离，表面铁离子与钛石膏内其他杂质颗粒相互吸附而产生萃取不全面的现象，同时也不会破坏钛石膏内其他组成原料的性质成分，实现了高效全面的除铁效果，同时采用两次不同磁选分离流量大小进行磁选分离处理，也能够满足两次萃取后产生铁离子的流量的多少，实现双层磁选分离的操作目的，从而最大化的提高了对铁离子的吸附分离全面性。
Description
技术领域
本发明涉及钛石膏除铁方法技术领域，尤其涉及一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法。
背景技术
钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时，为治理酸性废水，加入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的以二水石膏为主要成分的废渣，而采用硫酸法生产的钛白粉中含有较多的硫酸亚铁，相比对其他方法生产的钛石膏，钛石膏中的铁离子含量很高，而钛石膏中铁离子的含量增多后会降低钛石膏砌块的力学性能，因此需要对硫酸法僧从的钛白粉内的铁离子进行出去处理。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，包括以下制备步骤：
S1：称重配比，分别独立称取足量的钛石膏、P204、丙酮、盐酸和净水等原料，根据各原料的使用量多少，同时将各原料按照1:1的比例进行逐一的称量分类；
S2：混合搅拌，选取盐酸、钛石膏和净水原料，三者按照净水、钛石膏和盐酸的顺序依次添加到透明玻璃容器内，并且在添加倾倒的过程中，采用玻璃搅拌棒对添加的混合液进行逆时针的转动搅拌；
S3：初级萃取，待混合液相对静止时，向混合液内沿着同一方向均速的倒入P204萃取剂，使得P204萃取剂与混合液全面接触，使混合液中钛石膏内的铁离子萃取出来；
S4：初级磁选，将初级萃取后的混合液导出进入到平行滑道的磁分离设备内，通过调节磁分离设备的磁性吸附力，将混合液内被萃取产生的铁离子进行磁性吸附，并得到初级磁选液；
S5：二级萃取，将初级磁选后的混合液再次倒入相同规格的透明玻璃容器内，向混合液内沿着同一方向均速的倒入丙酮萃取剂，使得丙酮萃取剂与混合液全面接触，将混合液中钛石膏内剩余的铁离子萃取出来；
S6：二级磁选，将二级萃取后的混合液导出进入到平行滑道的磁分离设备内，通过调节磁分离设备的磁性吸附力，将混合液内被萃取产生的铁离子进行磁性吸附，并得到二级磁选液；
S7：沉淀过滤，将二级磁性吸附后的磁选液倒入相同规格的透明玻璃容器内，且在透明玻璃容器内部设置两层滤孔大小不一的筛板，对除铁后的钛石膏溶液进行双层过滤，并且在一段时间的静止沉淀后，得到纯白的钛石膏溶液。
优选的，所述步骤S2中盐酸与钛石膏混合搅拌溶解后，硫酸钙会均匀的下沉沉淀，其中，玻璃搅拌棒的搅拌持续时间为5-8min，搅拌速度为20-30min/rad。
优选的，所述步骤S3中P204萃取剂的倒入方向为逆时针方向，其中，初级萃取的持续温度为25-28℃，P204与混合液的相比为2:1，混合液的体积分数为30％，平衡时间为45min。
优选的，所述步骤S4中倒出的混合液流动宽度为35-40cm，液面高度为2-3cm，其中，磁分离设备采用梳齿磁性分离器，单机流量控制在120L/min-850L/min，持续分离时间控制在3-5min。
优选的，所述步骤S5中丙酮萃取剂的倒入方向为顺时针方向，二级萃取的温度控制在常温下，采用玻璃搅拌棒沿着顺时针方向不断搅拌，其中，丙酮萃取剂与混合液的相比为3:1，搅拌持续时间控制在5-7min。
优选的，所述步骤S6中倒出的混合液流动宽度为15-20cm，液面高度为1-2cm，其中，磁分离设备采用梳齿磁性分离器，单机流量控制在500L/min-1500L/min，持续分离时间控制在3-5min。
优选的，所述步骤S7中位于上层的筛板的滤孔直径为3mm，下层筛板的滤孔直径为2mm，沉淀时间控制在30-45min。
有益效果
本发明提供了一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法。具备以下有益效果：
(1)：该除铁的方法采用P204萃取剂和丙酮萃取剂的双重萃取效果，能够尽可能全面的将钛石膏混合液内含有的铁离子进行萃取分离，表面铁离子与钛石膏内其他杂质颗粒相互吸附而产生萃取不全面的现象，同时也不会破坏钛石膏内其他组成原料的性质成分，实现了高效全面的除铁效果。
(2)：该除铁的方式采用两次磁选分离的步骤，能够对两次萃取后的混合液分别进行独立磁选分离的操作，避免了初级萃取后的含铁离子混合液相互混合后而影响二级萃取的速率和效果，同时两次的磁选分离流量大小不同，也能够满足两次萃取后产生铁离子的流量的多少，从而最大化的提高了对铁离子的吸附分离全面性。
附图说明
图1为本发明提出的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，包括以下制备步骤：
S1：称重配比，分别独立称取足量的钛石膏、P204、丙酮、盐酸和净水等原料，根据各原料的使用量多少，同时将各原料按照1:1的比例进行逐一的称量分类；
S2：混合搅拌，选取盐酸、钛石膏和净水原料，三者按照净水、钛石膏和盐酸的顺序依次添加到透明玻璃容器内，并且在添加倾倒的过程中，采用玻璃搅拌棒对添加的混合液进行逆时针的转动搅拌；
S3：初级萃取，待混合液相对静止时，向混合液内沿着同一方向均速的倒入P204萃取剂，使得P204萃取剂与混合液全面接触，使混合液中钛石膏内的铁离子萃取出来；
S4：初级磁选，将初级萃取后的混合液导出进入到平行滑道的磁分离设备内，通过调节磁分离设备的磁性吸附力，将混合液内被萃取产生的铁离子进行磁性吸附，并得到初级磁选液；
S5：二级萃取，将初级磁选后的混合液再次倒入相同规格的透明玻璃容器内，向混合液内沿着同一方向均速的倒入丙酮萃取剂，使得丙酮萃取剂与混合液全面接触，将混合液中钛石膏内剩余的铁离子萃取出来；
S6：二级磁选，将二级萃取后的混合液导出进入到平行滑道的磁分离设备内，通过调节磁分离设备的磁性吸附力，将混合液内被萃取产生的铁离子进行磁性吸附，并得到二级磁选液；
S7：沉淀过滤，将二级磁性吸附后的磁选液倒入相同规格的透明玻璃容器内，且在透明玻璃容器内部设置两层滤孔大小不一的筛板，对除铁后的钛石膏溶液进行双层过滤，并且在一段时间的静止沉淀后，得到纯白的钛石膏溶液。
步骤S2中盐酸与钛石膏混合搅拌溶解后，硫酸钙会均匀的下沉沉淀，利用了硫酸钙的下沉原理，能够对盐酸溶解后的混合液进行预先的分离澄清操作，从而方便后续对混合液的萃取处理，其中，玻璃搅拌棒的搅拌持续时间为5-8min，搅拌速度为20-30min/rad。
步骤S3中P204萃取剂的倒入方向为逆时针方向，其中，初级萃取的持续温度为25-28℃，P204与混合液的相比为2:1，混合液的体积分数为30％，平衡时间为45min，使得P204萃取剂能够与混合液全面接触，极大的加快了P204萃取剂对混合液内铁离子的萃取速率。
步骤S4中倒出的混合液流动宽度为35-40cm，液面高度为2-3cm，其中，磁分离设备采用梳齿磁性分离器，单机流量控制在120L/min-850L/min，持续分离时间控制在3-5min。
步骤S5中丙酮萃取剂的倒入方向为顺时针方向，二级萃取的温度控制在常温下，采用玻璃搅拌棒沿着顺时针方向不断搅拌，其中，丙酮萃取剂与混合液的相比为3:1，搅拌持续时间控制在5-7min。
步骤S6中倒出的混合液流动宽度为15-20cm，液面高度为1-2cm，其中，磁分离设备采用梳齿磁性分离器，单机流量控制在500L/min-1500L/min，持续分离时间控制在3-5min，磁性分离器技术是借助磁场力的作用，对不同磁性的物质进行分离的一种技术，能够对萃取出的铁离子产生较大并且明显的吸附力，使得铁离子能够被磁选吸附分离，从而达到对混合液中铁离子的磁选分离效果。
步骤S7中位于上层的筛板的滤孔直径为3mm，下层筛板的滤孔直径为2mm，沉淀时间控制在30-45min，能够对两次磁选分离后的混合液进行两次过滤的效果，尽可能的将混合液内的颗粒杂质清除，从而得到干净的纯白液。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1：称重配比，分别独立称取足量的钛石膏、P204、丙酮、盐酸和净水等原料，根据各原料的使用量多少，同时将各原料按照1:1的比例进行逐一的称量分类；
S2：混合搅拌，选取盐酸、钛石膏和净水原料，三者按照净水、钛石膏和盐酸的顺序依次添加到透明玻璃容器内，并且在添加倾倒的过程中，采用玻璃搅拌棒对添加的混合液进行逆时针的转动搅拌；
S3：初级萃取，待混合液相对静止时，向混合液内沿着同一方向均速的倒入P204萃取剂，使得P204萃取剂与混合液全面接触，使混合液中钛石膏内的铁离子萃取出来；
S4：初级磁选，将初级萃取后的混合液导出进入到平行滑道的磁分离设备内，通过调节磁分离设备的磁性吸附力，将混合液内被萃取产生的铁离子进行磁性吸附，并得到初级磁选液；
S5：二级萃取，将初级磁选后的混合液再次倒入相同规格的透明玻璃容器内，向混合液内沿着同一方向均速的倒入丙酮萃取剂，使得丙酮萃取剂与混合液全面接触，将混合液中钛石膏内剩余的铁离子萃取出来；
S6：二级磁选，将二级萃取后的混合液导出进入到平行滑道的磁分离设备内，通过调节磁分离设备的磁性吸附力，将混合液内被萃取产生的铁离子进行磁性吸附，并得到二级磁选液；
S7：沉淀过滤，将二级磁性吸附后的磁选液倒入相同规格的透明玻璃容器内，且在透明玻璃容器内部设置两层滤孔大小不一的筛板，对除铁后的钛石膏溶液进行双层过滤，并且在一段时间的静止沉淀后，得到纯白的钛石膏溶液。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，其特征在于，所述步骤S2中盐酸与钛石膏混合搅拌溶解后，硫酸钙会均匀的下沉沉淀，其中，玻璃搅拌棒的搅拌持续时间为5-8min，搅拌速度为20-30min/rad。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，其特征在于，所述步骤S3中P204萃取剂的倒入方向为逆时针方向，其中，初级萃取的持续温度为25-28℃，P204与混合液的相比为2:1，混合液的体积分数为30％，平衡时间为45min。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，其特征在于，所述步骤S4中倒出的混合液流动宽度为35-40cm，液面高度为2-3cm，其中，磁分离设备采用梳齿磁性分离器，单机流量控制在120L/min-850L/min，持续分离时间控制在3-5min。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，其特征在于，所述步骤S5中丙酮萃取剂的倒入方向为顺时针方向，二级萃取的温度控制在常温下，采用玻璃搅拌棒沿着顺时针方向不断搅拌，其中，丙酮萃取剂与混合液的相比为3:1，搅拌持续时间控制在5-7min。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，其特征在于，所述步骤S6中倒出的混合液流动宽度为15-20cm，液面高度为1-2cm，其中，磁分离设备采用梳齿磁性分离器，单机流量控制在500L/min-1500L/min，持续分离时间控制在3-5min。
7.根据权利要求1所述的一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法，其特征在于，所述步骤S7中位于上层的筛板的滤孔直径为3mm，下层筛板的滤孔直径为2mm，沉淀时间控制在30-45min。
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