MP化工矿物与加工.pdf

综述 I MP化工矿物与加工 1 9 9 8 年第 4 期 、 ，剜 。 叼 ＼ f， 7 硫铁矿 烧 渣综合利 用研 究 张银樵 一 ， } 中国国际工程咨询公司研究所北京 1 0 0 0 4 4 化工部华北规划设计研究院涿州 0 7 2 7 5 4 摘要我国硫铁矿资源丰富． 年产量选 1 7 0 0万 c ， 制酸后的烧渣每年选干余万t ， 经相应处理可制炼铁原料等。介 1 前言 我国硫铁矿资源丰富， 储量达数十亿 t ， 是我 国硫酸生产主要原料， 近年产量为 标矿 1 6 7 8 万 t 。硫铁矿 标矿 制酸后烧渣含铁仅为 4 5 ％左 右， 且含硫常比较高， 难以用作炼铁原料， 长期堆 放， 污染环境。一些地方将烧渣用作制水泥的助 熔剂， 但效益仍然很低。另一方面我国铁矿石不 能满足要求， 进口量不断增加， 1 9 9 5年达 4 5 0 0万 t ， 预计 2 O 0 o年需进 口5 0 0 0万 t 以上。因此， 如 何合理利用硫铁矿烧渣， 具有重要的经济和环境 意 义。 2 硫铁矿烧渣 硫铁矿烧渣的化学成分主要是赤铁矿和磁铁 矿的混合矿和一些铁硅化合物。不含任何杂质的 硫铁矿， 其烧渣的理论含铁量约为 7 O ％ 实际 上， 最富的广东云浮超纯 硫精矿， 黄铁矿仅 占 9 8 ％。 ， 目前， 我国多数大中型硫酸厂使用含硫 3 0 ％～3 5 ％的硫精矿， 其烧渣含铁量为 4 0 ％～ 5 0 ％。如果能将硫铁矿含硫提至 4 5 ％， 则烧渣含 铁将达到 6 0 ％以上， 可以供炼铁厂使用。前面提 到， 我国年产硫铁矿 1 6 0 0多万 t ， 若能回收其中 8 0 ％的铁， 可达 4 0 0多万 t 铁料， 产值达 1 8亿元， 相当于 6 0 0 多万 t 含铁 6 3 ％的富铁矿， 效益十分 可观。 3 国外利用硫铁矿烧渣概况 国外硫铁矿烧渣含铁量高， 尽管由于资源等 声量有所减少， 仍在使用烧渣炼铁。前苏联 将含硫 4 8 ％定为标矿， 美国定为5 2 ％。日本进口 我国云浮矿时要求含硫在 4 8 ％以上。其他如德 国、 西班牙、 塞浦路斯、 挪威、 芬兰等国其烧渣含铁 一 般均在 5 2 ％～5 8 ％。 1 9 5 2年E t 本在学习芬兰氯化焙烧法的基础 上研制出光和法练合利用工艺， 并将此技术向许 多国家输出。美国年产硫铁矿烧渣只有 5 O万 t ， 但几乎全部用来炼铁。1 9 6 7年前西德用来炼铁 的烧渣达 4 1 8 万 t 。 4 我国硫铁矿烧渣及利用简况 我国将硫铁矿的标矿定为含硫 3 5 ％， 一吨标 矿约可生产一吨硫酸， 这个标准使硫铁矿的烧渣 含铁量较低， 难以直接用来炼铁。表 l 为一些化 工厂烧渣的含铁量。 表 l 各厂烧渣含铁量 ％ 衢化南通化工厂南化杭化铜化马鞍山硫酸厂 2 4 ． 5 0 3 7 2 O 4 8 7 2 5 1 9 9 5 5 ． 5 1 3 9 7 5 早在 5 0 、 6 O年代， 我国许多企业就对烧渣炼 铁做过许多试验。7 O年代又从 日本引进光和法 在南京钢铁厂建了试验厂， 由于烧渣含铁过低， 含 S i0 2 过高， 质量不稳定， 焙烧时容易结瘤， 设备腐 蚀严重， 加上原料价格不合理， 供应量不能达到盈 亏平衡点， 而未获成功。 近年各有关部门对烧渣利用又做了大量工 作， 目前的主要利用方式有以下几种。 4 ． 1 作水泥添加剂 3 艟 师 提 的 及 删竺 嘏兰 酌 腿 雌诃 一 肼糊 绍 维普资讯 综述 I MP化工矿物与加工 1 9 9 8年第 4期 水泥生产中， 添加 3 ％～5 ％的含铁 3 5 ％左右 的硫铁矿烧渣作助熔剂， 可以降低煅烧温度， 减少 燃料消耗、 延长炉衬寿命、 增加水泥强度。目 前一 些大型水泥厂常以 6 -2 0 元／ t 的价格购买烧渣。 4 ． 2直接 用来炼铁 选取含铁量高的烧渣， 直接制成球团或与富 铁矿配矿来冶炼生铁， 如南京梅山铁矿硫酸厂， 烧 渣含铁高达 6 5 ． 3 ％。 4 ． 3 先选矿再利用 福建漳平硫酸厂的烧渣由马钢矿山设计研究 所做 了选矿试验， 烧渣含铁 4 2 ％--4 4 ％左右， 精 矿含铁 5 2 ％～5 5 ％左右， 收率为 5 O ％～6 0 ％左 右。铜陵宏兴选厂将含铁 5 6 ％左右的烧渣经摇 床、 磁选得到 6 6 ％ 收率较低 或 6 0 ％ 收率较高 左右的精矿。 5 几种值得重视的利用途径 5 ． 1 铜陵氯化还原选矿I艺 安徽铜陵地 区年排放硫铁矿烧渣近百万 t ． 含铁一般 5 l 、 9 1 ％， 还台有铜铅锌金银等， 具较高 利用价值 安徽省金属学会等对之开展了研究， 铜陵有色设计院进行了初步设计， 用脱硫焙烧， 高 温氧化还原、 水淬、 选别等工艺， 年处理烧渣 3 6 1 万t ， 可产 6 3 ％铁精矿 2 4 4 6 9 t ， 金铜精矿 1 3 8 2 t ． 脱硫焙烧后的烟气可制 9 8 ％硫酸 2 7 8 3 5 t ， 已征地 建设。 5 ． 2云浮硫铁矿的烧渣利j 玎 化工矿山设计研究院和南化公司研究院对云 浮含硫 4 8 ％--5 3 ％的精矿进行焙烧试验， 在硫酸 中试车间 1 7 2 0沸腾焙烧炉中用含硫 4 8 ． 9 1 ％和 4 9 0 1 ％的硫精矿获得含铁 6 3 9 2 ％～6 5 ． 7 6 ％烧 渣， 其他成分均能满足炼铁要求。 5 ． 3江西永平铜矿烧渣利用 永平铜矿提供给硫酸厂的硫精矿含铁 3 9 ． 6 0 ％， 制酸后的烧渣含全铁 5 8 ． 6 4 ％， 烧尘含 全铁 6 2 ． 8 3 ％， 混合后含铁达 6 0 ％， 含残硫 2 ％ 化工部地质研究院用湿式重一浮工艺除硫， 脱硫 率达 7 4 、 7 2 ％， 全铁 回收率 8 5 3 7 ％， 精矿含铁 为 6 3 ． 2 1 ％， 含硫 0 6 0 ％。虽然仍超过富铁矿含硫 标准， 但有利配矿使用， 加上不需焙烧、 磨矿， 每吨 烧渣处理成本在 3 元左右， 仍有一定应用价值。 4 6 几点建议 1 做好宣传工作综合利用烧渣是节约资 源、 降低成本、 减少污染的大事， 应组织有关部门 扩大宣传 2 对试验研究给予扶持从目前试验结果 看， 结果都比较好， 但要进行工业与半工业试验， 所需经费较多， 又涉及矿山、 化工、 冶金多个部门 合作， 需要国家组织协调和补助试验经费。 3 努力提高制酸硫铁矿含矿量， 对符合炼铁 要求的烧渣， 含铁量应该计价。目前使用含硫 3 5 ％的硫铁矿． 烧渣含铁不高， 建议对硫精矿实行 优质优价， 并有计划地改造目前沸腾炉的结构， 以 保证高品位硫铁矿石的利用。 4 合理利用不同的硫铁矿对单硫铁矿如 云浮矿宜将品位提高到 4 5 ％以上， 制酸后将烧渣 球团炼铁； 对含有用元素较多的如铜陵矿宜先选 硫精矿， 制酸后采用高温氯化还原选矿工艺回收 铜、 金元素， 然后球团炼铁； 对于含砷等有害元素 的难选矿宜供附近水泥厂作配料。 5 根据互利原则促联合化工与冶金企业 应该台作利用烧渣， 制定技术标准与合理价格， 以 保证原料的稳定供应和利益分享， 促进烧渣综合 利用。 6 制定合理利用的技术政策与法规这包 括硫铁矿标准与烧渣的质量标准． 不同级别矿渣 的价格， 井建立相应的机构来执行等。 收稿 日期 1 9 9 8 0 5 一 l 5 S t u d Y o n C o mp r e h e n s i v e Ut i l i z a t i o n o f P y r i t e S l a g Qi a n Ka n g s h e n g { C h i n a I n s t i t u t e o f I n t e r n a t i o n a 1． P r o j e c t C o n s u l t a n t C Ⅱn p a r 】 y Z h a n g Yi n q l a o Hu a b e l Ha r m i n g＆ D e s i g n I n s t i t u t e ． t h eMi n i s t r y o f C h e r fi c a l l n d t ls t r y Ab s t r a c t m 丑 。 s p 蝴 e瑚 。 呲 髓 is a h r I d j i t s p r o d u c t i o n b e i ng 1 7 mi l l io n t ／ a Mo r e t l 1 a n 4 0 t u s a o d f 咖s s l a g i s d r a i r te d a f t e r p y r i t e o r e be mg c e n v e r t e d t o s u l u r i c a c i d e v e r y y e a r Th e s l a g c a r t b e u s e d a s r a w ma t e r i a l 。 fi r o ns me l t i n g b v c o r r e s p o n d i ng t t e t me ri t ． Br i e f s i t u a t io n o f slag u t i l i z a t i on i n t h e dd ． 1 T la J n u t i li z at io n me t h o d s a t h o me ， s e v e r a l u t [ 1 i z a t i c n a p p r c a e h e s d e s e r v e d| o p a y a t t e n t i o n t o ，we r e i n t r o d u c e d． Six s u g g e s t ion s a h o m ． r a t i o n a l u t i li z a t i o n o f t h e出 g m p u t f 0 r wa r d． Ke y w o r d s P y r i t e ， S u l p h urie a c i d s l ag， C o m p r e h e n s i v e u t i l i T t i e n 维普资讯