【摘 要】
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黄铵铁矾渣是ZnSO4溶液除铁过程中产生的废渣。除了(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12,黄铵铁矾渣还含有In、Zn、Cu、Ag和SiO2。本课题研究目的是消除堆积的黄铵铁矾渣对土壤造成的污染,并从渣中提取有价金属铁资源。黄铵铁矾渣分解-转化及铁的富集工艺研究包括四个内容:(1)在氨溶液中,(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12被分解成无定形铁的氧化物(Fe2O3·xH2O)和(NH4)
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黄铵铁矾渣是ZnSO4溶液除铁过程中产生的废渣。除了(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12,黄铵铁矾渣还含有In、Zn、Cu、Ag和SiO2。本课题研究目的是消除堆积的黄铵铁矾渣对土壤造成的污染,并从渣中提取有价金属铁资源。黄铵铁矾渣分解-转化及铁的富集工艺研究包括四个内容:(1)在氨溶液中,(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12被分解成无定形铁的氧化物(Fe2O3·xH2O)和(NH4)2SO4;(2)在氨溶液中,FeSO4 与 Fe2O3·xH2O 转化生成 Fe3O4和(NH4)2SO4;(3)Fe3O4和SiO2通过磁选分离出来;(4)以熟石灰Ca(OH)2作为沉淀剂,通过CaSO4沉淀法从(NH4)2SO4溶液中获得再生氨水。实验结果表明:(1)黄铵铁矾渣分解实验最佳的工艺条件为:黄铵铁矾渣100g、氨水50mL、液固比3:1、温度70℃、搅拌速度200r/min和反应时间30min,在该条件下分解率为99.22%,分解固体产物含铁量为48.25%。(2)将分解固体产物作为转化反应的原料,得到转化实验的最佳工艺条件为:氨水60mL、渣中Fe3+与硫酸亚铁中Fe2+按照摩尔比n(Fe3+)/n(Fe2+)=2:1、液固比5:1、温度60℃、搅拌速度200r/min和时间30min,在该条件下得到转化固体产物为四氧化三铁渣,其含铁量为56.32%。(3)通过两段磁选法对四氧化三铁渣进行铁硅分离,一段磁选最佳的工艺条件为:投料时间20min、投料液固比15:1和磁场强度80mT,在该条件下得到精矿产率为77.86%,精矿铁品位为60.42%,精矿铁回收率为79.85%,二段磁选最佳磁场强度为90mT,此时精矿产率为80.32%,精矿铁品位为62.54%,精矿铁回收率达到92.35%。(4)硫酸铵溶液的利用最佳实验条件为:硫酸铵溶液600mL(分解后液和转化后液各300mL)、搅拌速度200r/min、常温(25℃)、氧化钙40g和反应时间20min,在该条件下得到CaSO4·2H2O沉淀物和再生氨水,再生氨水用于黄铵铁矾渣的分解实验,分解效果较好,但其碱浓度有待进一步提高。
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