硫铁矿烧渣的综合利用价值开发利用的方法和建议

二、硫铁矿烧渣的综合利用价值
硫铁矿烧渣具有极高的利用价值。烧渣中三氧化二铁含量为20~50%,二氧化硅15~65%,三氧化二铝10%左右,氧化钙5%左右,氧化镁5%以下,硫1~3%,还含有铜、钴、部分金、银等贵金属。因此,硫铁矿烧渣作为二次资源重新加以利用,变废为宝产生经济效益,是硫酸生产企业需要寻求的发展道路。
(一)制造生铁
随着我国经济增长,钢铁需求量大幅增加。而国内钢铁原料只能满足需求量的50%以下,大部分需要进口解决,运输及铁矿价格的上涨,给我国钢铁生产带来相当大的压力。据相关报道,2004年铁矿石短缺1.8亿吨以上,2005年短缺2亿吨以上。硫铁矿烧渣的主要组成成份是铁,主要用途是生产铁系产品,硫铁矿烧渣制造生铁有助于解决我国铁原料短缺和升值的问题。
首先将硫铁烧渣加炭在高温下煅烧进行还原处理,使其中的高价铁全部变为FeO,然后加硫酸使其生成FeSO ,过滤除去固体杂质,再用氨水中和制得Fe(OH) ,同时通空气将Fe(OH) 氧化为氧化铁黄。氧化铁黄进行煅烧脱水即得氧化铁红。由于烧渣铁的品位不同,处理工艺也就不同。根据钢铁厂高炉炼铁特性,原料含铁每增加1%,焦比降低2%,产量可提高3%。而原料中杂质含量直接影响到生铁质量。高品位硫铁矿的烧渣,其铁含量高,可直接用作高炉炼铁原料。中低品位硫铁矿的烧渣中,铁含量较低,有
害杂质含量较高,不符合炼铁要求,必须进行预处理。
烧渣选矿是一种常用的预处理方法,利用烧渣中各种物质的不同磁性而分离铁和杂质,称为磁选;也可利用各种物质相对密度不同而分离,称为重选。应根据矿渣的类型和成分的不同选用不同的处理方法。其中磁选工艺较为简单,将水加入粒度一定的烧渣中,搅拌成均匀的矿浆,然后送入具有一定磁场强度的磁选机中,进行粗选和精选,选出精矿后,剩余的为尾砂。如尾砂还需作二次重选,则可再送入摇床或螺旋溜槽中进行选别。为了提高铁的选出率,使烧渣中磁性铁的比例增加,可选择适当的硫铁矿焙烧工艺,或把烧渣进行磁化处理。经过磁选或静电选矿和脱硫,烧结后每年可获得炼铁原料15~20万吨。(二)硫铁矿烧渣的深加工
1.制取三氯化铁和铁粉。将温度为40~50℃的盐酸(浓度在30%左右)加入烧渣中进行搅拌、静置,得到液体三氯化铁溶液。将溶液过滤、蒸发,并浓缩到1.6~1.7Kg/m ,冷却后既可得纯度达85%以上的三氯化铁结晶。三氯化铁用氢气还原,还可制得还原铁粉,它是一种重要化工原料。
2.制造硫酸亚铁和铁红。硫酸亚铁制取是用硫铁矿烧渣和硫酸作原料,反应中加入铁屑,使生成的硫酸铁还原成硫酸亚铁,再经去杂质、结晶、干燥,制得硫酸亚铁成品。硫酸亚铁可作为净水剂、清毒剂和化肥农药。
铁红粉是一种着力和遮盖力很强的着剂,运用于橡胶、建筑、电子等工业。铁红的制取可采用两
种工艺:第一、用上述制得的硫酸亚铁再通过高温(700℃左右)煅烧,即得氧化铁红粉。第二、将硫
铁矿烧渣经筛选、研磨、磁选预处理后,加入0.5%的稀HNO 3,加热至65℃时反应4h过滤。将滤饼与水按一定的液固比混合均匀,加入硫酸,控制反应温度在85℃,反应1小时后加入一定量的催化剂,当pH=1时,加入铁粉,pH=4停止反应,用氨水将PH调到5.0—6.5,将过滤得到的硫酸亚铁溶液,加入到碳酸氢铵溶液中反应过滤,将过滤得到的滤饼经洗涤、干燥、煅烧,制得铁红。弱电工程布线
通风柜风量许多电子行业对铁红的要求是Fe O 3含量高,杂质含量低。前一种工艺制得的铁红,Fe O 3 含量较低,杂质含量较高。第二种工艺制得的是高纯氧化铁红,常作为现代电子工业材料。
3.氯化铁防水剂。氯化铁防水剂制备常用的含铁原料有两种,一种是轧钢时脱落下来的氧化铁皮,另一种就是制造硫酸后的硫铁矿渣。硫铁矿烧渣为原料制取氯化铁防水剂,是将硫铁矿渣干燥到含水量不于2%,并除去油污,再与铁屑(占盐酸重量的5~10%)倒入盐酸中搅拌,取澄清液加入10%工业硫酸铝即为氯化铁防水剂。
4.生产建筑材料。硫铁矿烧渣炼铁过程中,经过磁选或静电选矿的废渣可以用作水泥生产原料;对含铁量比较低,硅、铝含量较高的硫铁矿烧渣,可替代粘土,掺和适量的石灰,经湿碾、加压成型、自然养护制成硫铁矿渣砖、人行道砖和波纹瓦。炼铁后的高炉矿渣可用于生产矿渣水泥的配料。
5.用硫铁矿烧渣生产固体污水处理剂。硫铁矿烧渣可用来生产固体污水处理剂PISC-1及PISC-2。具体生产工艺是:利用硫铁矿烧渣和适量粉煤灰等为主要原料,经一步法直接生产固体污水处理剂
PISC(复合型)。该工艺集酸溶、水解、聚合于一体,生产过程中无需蒸发、浓缩和干燥。
该产品在生产过程中无“三废”排放,属于清洁生产;在使用过程中无二次污染,属于绿环保产品,处理成本低。该产品可对多种工业废水和城市综合污水进行混凝净化处理,去除废水中的CODCr、BOD5、悬浮物、重金属、脱、除臭等。
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6.从硫铁矿烧渣中回收有金属。当硫铁矿烧渣中有金属含量较高时,可回收烧渣中的铜、锌、铅等有金属,脱除了大部分有金属后的烧渣,含铁品位提高,又可作为优质的炼铁原料加以利用。其中最常用的方法为高温氯化焙烧法,其工艺过程是以硫铁矿烧渣为原料,以氯化钙为氯化剂经过均匀混合、造球、干燥后,在竖炉或回转窑1150℃的高空中进行氯化焙烧,烧渣中的铜、锌、铅等有金属以氯化物挥发,然后从烟尘中捕集回收有金属。焙烧的球团矿可用于炼铁。此外还可用中温氯化焙烧、硫酸化焙烧浸出萃取法等工艺回收有金属。
三、硫铁矿烧渣综合利用的前景
对硫铁矿烧渣的综合利用,可以在现有制酸装置、生产工艺的基础上进行工艺改革,对原料进行严格
的处理和配制,改造和调整现有制酸装置的工艺设备,可使矿渣平均含铁量提高到65%,残硫低于1%,且质量稳定均匀,不仅有利于提高铁的品位,减轻后续生产过程,还有利于深加工和开发,减少硫铁矿烧渣的排放量。在与现有装置相比较发现,硫铁矿烧渣排放量减少2/3。而经生产工艺改革后得到的硫
铁矿烧渣,销售价格可由原来的每吨15元提高到200每吨元,甚至更高。对大型企业还可在其他生产工艺上进行改建、扩建,实现硫铁矿烧渣的综合利用。例如,可将已有的钙镁磷肥生产装置进行改扩建,用于硫铁矿烧渣炼铁,同时开发磁铁、氯化铁防水剂、硫酸亚铁和铁红、建筑添加材料等后续产品。该项目可以很好解决环境问题,提高资源的利用率,具有很高的经济效益和社会效益。乙基氯化物
对我国硫铁矿资源开发利用的方法和建议
2010-4-19 16:14:09  中国选矿技术网浏览502 次收藏我来说两句
一、我国硫铁矿开发利用现状与展望
(一)我国硫铁矿开发利用情况
长期以来,我国生产硫酸的原料一直以硫铁矿为主,这是由我国硫资源的特点所决定的。而我国75%以上的硫酸是用来生产化肥的,可以说硫铁矿工业在满足化肥生产的需求方面功不可没。从20世纪90年代到21世纪初期,我国硫酸产业结构基本形成了硫铁矿制酸、硫磺制酸和冶炼烟气制酸三分天下的格局。我国的硫酸产业结构发生了重大变化,新中国成立的前50年,是以我国自有硫资源硫铁矿制酸占主导地位,例如1995年我国硫铁矿制酸占硫酸总产量的82.1%,达到了硫铁矿制
酸在硫酸产量所占比例的巅峰。2001年我国硫铁矿制酸仍占硫酸总产量的44.4%,比1995年硫铁矿制酸产量14590kt减少了2225kt,所占比例下降了37.7个百分点;2007年硫铁矿制酸比例仅占29.4%。我国硫酸工业以自有硫资源硫铁矿制酸为主,逐渐演变为以进口硫资源硫磺制酸为主的新格局。
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(二)硫铁矿制酸的形势分析
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我国的硫酸企业利用世界硫资源发展我国硫酸工业,并不断改变着我国产业结构的布局。由于硫磺制酸有诸多优点,并且满足国家节能减排的要求,因此我国硫磺制酸发展势头仍然强劲。根据全球硫磺供需分析及预测,2009年以后的数年里硫磺供应不存在问题,因此硫磺制酸比例很可能超过50%。我国硫铁矿制酸比例有可能继续下降。未来几年我国硫酸工业的发展进程中,硫磺制酸有可能进一步主宰行

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