含硫铝酸钠溶液中铁质量浓度的变化规律
2015-09-27牛飞李小斌周秋生齐天贵刘桂华彭志宏
牛飞,李小斌,周秋生,齐天贵,刘桂华,彭志宏
含硫铝酸钠溶液中铁质量浓度的变化规律
牛飞,李小斌,周秋生,齐天贵,刘桂华,彭志宏
(中南大学 冶金与环境学院,难冶有色金属资源高效利用国家工程实验室,湖南 长沙,410083)
在260 ℃高压溶出黄铁矿制备高硫高铁的铝酸钠溶液,研究溶液温度、保温时间、苛性比(k)以及Na2CO3,Na2SO4和Na2C2O4等杂质对溶出液中铁质量浓度的影响。研究结果表明:溶液温度为50 ℃和60 ℃时,随着保温时间的延长,溶液中铁质量浓度略有降低;苛性比为3.0左右时,随着Na2CO3质量浓度的升高,溶液中铁质量浓度略有升高,而Na2SO4和Na2C2O4质量浓度的升高则能显著提高溶液中的铁质量浓度;随着溶液苛性比的升高,溶液中铁质量浓度在苛性比为 2.0~2.5之间有1个急剧升高的区间,然后逐渐趋于稳定。
黄铁矿;铝酸钠溶液;铁质量浓度;高压溶出
随着我国优质铝土矿资源的日渐匮乏,高硫铝土矿的充分利用问题引起人们极大关注。采用拜耳法处理高硫铝土矿生产氧化铝时,矿石中的硫(特别是S2−)会在生产过程中积累,并产生一系列不良后果[1],不仅增加碱耗,腐蚀设备,结疤严重,而且会造成循环母液溶出液颜色变深甚至变黑[2],最终得到铁含量超标的绿色甚至墨绿色的氢氧化铝产品。高硫铝土矿中危害最大的含硫矿物是黄铁矿,其会在高温溶出过程中反应,进而造成危害。Ciminelli等[3−4]研究了黄铁矿在低温碱性体系的表面氧化行为,但是没有涉及硫和铁在高温条件下的反应。李小斌等[5−6]研究了黄铁矿在拜耳法高温溶出条件下的反应,认为生成的S2−与铁反应生成的硫铁络合物是导致产品污染的主要因素,明确了铁可与S2−反应生成硫代铁酸钠等物质,并可达到除去溶液中S2−的目的。……