一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法与流程

本发明涉及固废处理，尤其涉及一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法。

背景技术：

1、在目前的技术条件下，人类在利用矿产资源的同时必然会产生大量的废弃物，例如水淬渣。水淬渣如果处理不当，会给自然生态和人类社会带来较多的危害：1、水淬渣大量堆放占用耕地、覆盖植被，使土地资源不能有效利用；2、严重破坏矿区周围生态环境，影响居民生活环境，一些水淬渣库水的渗漏会对周围村子、农民会造成较严重影响；3、极易引发地质灾害。水淬渣堆于排土场内，在其前缘呈现高陡边坡，遇到暴雨极易造成边坡失稳，产生崩塌、滑坡等地质灾害，并为泥石流的形成提供物源。在大江大河的沿岸，很多水淬渣要么重金属含量超过浸出毒性标准，要么含有急性毒性的危险成分，一些缺乏保障处理的水淬渣库，好似定时炸弹，一旦遭遇山洪等地质灾害，隐患就可能酿成事故。

2、水淬渣的资源化利用是解决上述问题的重要途径。目前水淬渣主要可用作建材和农业生产等领域，但都存在不少问题。水淬渣往往含有较多自由氧化钙和氧化镁，使其体积不稳定，不宜作为水泥、建材和工程回填材料，并且水淬渣不易磨，直接用于水泥生产会降低生产能力，且水泥细度难以保证，影响水泥质量。水淬渣直接作为农用肥料和土壤改良剂，主要是简单利用其中的一些有效成分，如mgo、cao、sio2，因此肥效低、应用范围小。

3、综上可见，水淬渣的开发利用对环境保护和节约能源具有重大意义，但目前水淬渣的资源化利用仍处于初步研究阶段。因此，亟需一种能够有效处理冶矿水淬渣的治理方法。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法。

2、本发明的技术方案为：

3、一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，包括以下步骤：

4、s1，在反应装置中加入水淬渣；

5、s2，向反应装置内加入edta和水，搅拌后静置，得到富微量元素edta螯合铁溶液和湿渣；

6、s3，湿渣保留在反应装置内；取出edta螯合铁溶液，干燥处理制得edta螯合铁粉末；

7、s4，向反应装置内加入水，维持搅拌状态加入浓硫酸，充分反应后静置待反应装置内完成溶液分层；

8、s5，取出溶液分层后的上层浮渣层，干燥处理制得多孔兰炭；取出溶液分层后的中层溶液层，干燥处理制得硫酸亚铁。

9、进一步的，所述水淬渣研磨处理为60目。

10、进一步的，所述edta螯合铁粉末中还含有n元素。

11、进一步的，所述edta螯合铁粉末中还含有c、na、o、n、al、si、s元素。

12、进一步的，步骤s1、s2中，所述水淬渣、edta和水的添加比例为：1kg:0.3~0.5kg:25~40l。

13、进一步的，步骤s1、s2中，所述水淬渣、edta和水的添加比例为：100g：20g：2l；反应条件为500 r/min超声搅拌10min。

14、进一步的，步骤s4、s5中，所述湿渣与浓硫酸的添加比例为：50g:35ml。

15、进一步的，步骤s4、s5中，所述反应条件为：600 r/min搅拌速度；120℃搅拌温度；搅拌时间≧4h；以100g湿渣质量计，浓硫酸滴加速度为2.5ml/min。

16、进一步的，所述edta螯合铁溶液在60℃下干燥处理得到edta螯合铁肥粉末；所述浮渣层在60℃温度下干燥，得到多孔兰炭；所述中层溶液层在70℃将溶液蒸发浓缩至饱和，然后在4℃冷却结晶，经离心得到七水合硫酸亚铁晶体，在60℃将其干燥，得到硫酸亚铁产品。

17、进一步的，本方法还包括以下步骤：

18、通过元素成分分析，选取富含fe元素和c元素的冶锌水淬渣；所述的富含fe元素和c元素为：fe元素含量≧10w.t.%；c元素含量≧3w.t.%。

19、本发明的有益效果为：

20、1、本发明方法制备的edta螯合铁肥，除具备易溶于水的基本特性外，还富含有元素外，还富含有n、al、si、s、na、o等微量元素，用于农作物肥料时，不仅能补铁，还能补氮，其他微量元素对植物生长也有一定的促进作用。

21、2、本发明记载的方法，在制备edat螯合铁肥并取出edta铁溶液后，edta溶液会部分残留在湿渣中，在后续制备硫酸亚铁的过程中，edta能够作为催化剂促进湿渣与硫酸反应，高效制备硫酸亚铁，提高水淬渣中铁的回收率。

22、3、通过本发明记载的方法，能够实现连续化、规模化处理冶锌水淬渣作业，从而减少作业过程中的频繁物料转运，降低人员的作业强度，达到提产增效的目的。

技术特征：

1.一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，所述水淬渣研磨处理为60目。

3.根据权利要求2所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，所述edta螯合铁粉末中还含有n元素。

4.根据权利要求2所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，所述edta螯合铁粉末中还含有c、na、o、n、al、si、s元素。

5.根据权利要求2所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，步骤s1、s2中，所述水淬渣、edta和水的添加比例为：1kg:0.3~0.5kg:25~40l。

6.根据权利要求2所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，步骤s1、s2中，所述水淬渣、edta和水的添加比例为：100g：20g：2l；反应条件为500 r/min超声搅拌10min。

7.根据权利要求2所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，步骤s4、s5中，所述湿渣与浓硫酸的添加比例为：50g:35ml。

8.根据权利要求7所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，步骤s4、s5中，所述反应条件为：600 r/min搅拌速度；120℃搅拌温度；搅拌时间≧4h；以100g湿渣质量计，浓硫酸滴加速度为2.5ml/min。

9.根据权利要求2至权利要求8任一项权利要求所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，

10.根据权利要求2至权利要求8任一项权利要求所述的一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

技术总结本发明记载了一种冶锌水淬渣连续制备螯合铁肥、硫酸亚铁、兰炭的方法，包括以下步骤：S1，在反应装置中加入水淬渣；S2，向反应装置内加入EDTA和水，搅拌后静置，得到富微量元素EDTA螯合铁溶液和湿渣；S3，湿渣保留在反应装置内；取出EDTA螯合铁溶液，干燥处理制得EDTA螯合铁粉末；S4，向反应装置内加入水，维持搅拌状态加入浓硫酸，充分反应后静置待反应装置内完成溶液分层；S5，取出溶液分层后的上层浮渣层，干燥处理制得多孔兰炭；取出溶液分层后的中层溶液层，干燥处理制得硫酸亚铁。本发明方法通过连续化生产作业，能够制备富微量元素的EDTA螯合铁肥，并高效提升水淬渣中铁元素回收率。技术研发人员：车贤,胡光洲,朱俊生,李宏宇,王振启,王志军,林明辉,范添辉,林钦先,万学武,林茂,杨旭生,钟国伟,梁猛,康宏宇,宁时和,袁华,吴金鑫受保护的技术使用者：新疆紫金有色金属有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11