国外硫酸生产一般均采用高品位含硫矿石(黄铁矿、磁黄铁矿等),其含硫品位通常为40~50%,因此,经焙烧后排出的烧渣含铁品位大于60%,其无需处理即可直接作为炼铁用的烧结原料。国内普遍采用低品位含硫矿石生产硫酸,仅少数厂对硫铁矿烧渣有一定程度的利用,但经济效益较差,大多数是作为一种废渣堆存或弃置。
国外处理硫铁矿烧渣采用下列方法:
 1、氯化焙烧法:
此法适用于硫铁矿烧渣中含铁品位高且含有一定量的铜、铅、锌、金、银等有价金属。烧渣通过氯化焙烧后,使共生的铜、铅、锌、金、银等金属得到了相应回收,而铁没有得到富集,此法投资大、工艺复杂、生产成本高。西德都依斯堡炼铜厂(DKH)采用此法回收烧渣中的非铁有价金属,其原则流程如下:硫铁矿烧渣在鼓入空气、燃料气同时加入10%NaCl条件下以温度600℃进行焙烧,经焙烧后,排出含有HCl、SO2的废气,排出的固体送往浸滤,浸滤所得的是非铁金属溶液和红紫色的铁矿物,前者经进一步处理将其中各种金属进行有效分离,后者经烧结后送往高炉炼铁。
     2、氯化挥发法:
此法又称光和法,适用于硫铁硫烧渣中,含铁品位高且含有一定量的铜、铅、锌、金、银等有价金属。烧渣通过焙烧使共生的铜、铅、锌、金、银等金属在挥发气体中予以回收,渣中的铁没有得到富集。此法投资大、工艺复杂、生产成本高。日本户烟工厂采用此法回收含铜70%的沉积铜、含铅50~60%的PbS和PbSO4,同时还回收含铋的氯氧化铋和锌、金、银等有价非铁元素,收到较好的经济效益, 其原则流程如下:硫铁矿烧渣经造球后,在通入空气、燃料气、Cl2条件下,以1250℃温度进行焙烧,排出的固体即为铁矿物可作为炼铁用的烧结原料,排出的气体经净化生成非铁金属溶液,进一步处理回收各种金属,并排出含有SO2废气。
   3、磁化焙烧法:
此法又称DFI法,适用于含铁量低的硫铁矿烧渣,其要求硫铁矿在制酸过程中脱硫后生成赤铁矿,然后在沸腾床状态喷入裂变的油产生还原气氛,使之还原成磁铁矿,最后用磁选方法回收渣中的铁矿物。此法的优点是能够处理低品位烧渣,且能获得品位较高的铁精矿粉;其缺点是工艺流程复杂,油裂变还原赤铁矿较难控制,能耗大,生产成本高,投资大。意大利弗鲁尼卡厂采用此法回收烧渣中的铁矿物获得较好的技术指标:该厂排出铁品位48.4%的烧渣,经磁化焙烧后,可以得到铁品位大于66%的优质铁精矿粉,其原则流程如下:
小于6mm硫铁矿首先在沸腾床进行脱硫焙烧,排出的SO2气体经催化氧化后用于制酸,排出的赤铁矿烧渣用直接喷油沸腾床磁化还原焙烧,排出的细粒磁铁矿经过湿式磁选获得磁精矿送往过滤脱水,排出的粗粒磁铁矿经干式磁选得中矿经细磨后送往湿式磁选再选,干式磁选精矿经磨细后与过滤后的细粒磁精矿合并经造球得球团矿送往高炉炼铁。
国内硫酸生产普遍采用低品位含硫矿石,通常含硫30%左右,经焙烧排出的烧渣铁品位为40~45%,由于含铁量低,不能作为炼铁用的烧结原料,目前除少数厂的烧渣供水泥厂用于添加剂外,大部分烧渣堆存造成严重污染。广州氮肥厂采用重选法,湛江化工厂采用磁化焙烧-磁选法处理低品位烧渣,收到一定的效果,由于此两厂工艺流程不完善,故技术指标较差,大致如下:
 1、磁化焙烧-磁选法
此法是含硫矿石在一定的还原气氛中进行焙烧,使排出的渣为黑色磁性渣(Fe3O4),然后采用磁选方法回收渣中的铁矿物。此法的缺点一是焙烧脱硫过程中还原气氛较难控制,当工艺操作变化排出弱磁性的红色渣,则磁选无法回收, 故适应性较差;二是因焙烧过程中有还原气氛,硫不能充分氧化,使排出的硫酸渣残硫很高,含硫高达1~3%,经磁选所得的精矿含硫高,不符合炼铁的要求,与此同时,因硫烧出率低,一定程度影响了硫酸产量;三是焙烧中还原气氛会产生一部分升华硫,从而引起管道堵塞和腐蚀,直接影响硫酸生产。
七十年代南通磷肥厂,杭州硫酸厂,湛江化工厂相继采用此工艺,由于上述问题,相继停产,目前仅湛江化工厂维持生产,但因精矿产品含硫高达1%,销售困难。
   2、重选法
此法为单一重选法,烧渣先经0.5mm筛子除渣,然后采用一段螺旋选矿。其优点是工艺流程简单,对磁性强弱不同类型的烧渣均能得到分选,可以得到含铁大于55%,含硫小于0.4%的合格铁精矿,能用于炼铁的烧结原料。其缺点是工艺流程不完善,烧渣中的铁矿物不能得到充分回收,技术指标差,经济效果差。
 3、氯化挥发法
含铁高的多金属硫铁矿烧渣原料一直未能解决,还存在着挥发回转 窑后收尘部份腐蚀严重、流程较长、不容易控制等问题,且检修十分频繁,约2~3个月需停车检修一次。基于上述原因引进的“氯化挥发法”经济效益较差。
含硫矿经过流态化焙烧制造二氧化硫气体时,所生成的含铁烧渣,通常是从流态化焙烧炉及旋风除尘器等与气体分离回收得来的,这部分烧渣粒度范围较宽,一般为4~0mm,通常排出的烧渣呈干燥状态,有的厂采取湿法排出呈矿浆状态,当焙烧充分时排出的渣呈综红色具有弱磁性,当焙烧不充分时,渣呈综黑色具有强磁性。烧渣中以单体颗粒存在的铁矿物粒度较细呈综红色具有弱磁性,而烧渣中以铁矿物与脉石连生体存在的粒度较粗,呈综黑色具有强磁性。正常生产排出的烧渣含硫1%左右,含硫物质为硫酸盐和未被氧化的硫化物。
改进方案(提金用八九,89提金。更多技术资料请进www.89tj.com官方网站查询):从生产硫酸废渣中提取铁精矿粉的选矿工艺方法
建一个烧渣选矿厂与相同规模的铁矿山相比:投资为五十分之一,每吨精矿的单位电耗仅五分之一;每吨精矿的生产成本仅六分之一;所以采用本文将收到较好的经济效益和社会效益。
1、采取多段选别的重(螺旋)一磁选联合流程处理此种类型烧渣。
2、硫铁矿烧渣经筛孔为1~3mm除渣筛除去粗粒渣和异物,筛下细粒即为入选物料送往贮矿斗,而后经给料机连续给入搅拌槽,同时给入适量的水,经充分搅拌制成浓度15~30%的矿浆,用泵送往矿浆分配器均匀地分配到各台螺旋选矿机 (或螺旋溜槽)选别,螺旋选矿机冲洗水量要求大于2M2/h,选别段数视烧渣和精矿的含铁量而定,在选别时密度大的以单体颗粒存在的铁矿物在螺旋的截取器中得到回收铁品位55~60%铁精矿,脉石、铁矿物与脉石的连生体等从螺旋尾矿槽排出作为尾矿。
3、螺旋尾矿经球磨机细磨到小于200目占70~90%,此时渣中的铁矿物与脉石连生体得到了充分解离,解离出来的单体铁矿物颗粒具有较强的磁性,经过一次湿式磁选(磁场强度600~1100奥斯特)或一次粗磁选、一次精磁选(粗磁选磁场强度为800~1200奥斯特,精磁选磁场强度为400~800奥斯特),这部分磁性铁矿物得到了充分回收,从而可获得铁品位50~55%磁选精矿,磁选精矿和螺旋精矿合并即为含铁品位大于55%的最终铁精矿。烧渣中的硫酸盐经水选后溶于水随废水排走,不溶于水的硫化物大部分随尾矿排走,从而确保最终精矿含硫小于0.4%,最终精矿经浓缩过滤,水份小于10%,可作为炼铁用的烧结原料。
4、磁选尾矿与除渣筛筛上粗粒合并为最终尾矿,当其铁品位大于30%时,可作为水泥添加剂;当其铁品位小于30%时,可作为养护公路的建筑材料。
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1、具有投资小、建设周期短、占地面积小、工作可靠、分选效率高、生产适应性强、操作维护方便、能耗低、生产费用低等特点,是一种处理烧渣经济而有效的选矿工艺。
2、对不同类型的硫铁矿烧渣有较好的适应性,无论是弱磁性的红渣或强磁性的黑渣均能得到有效的选别。
3、在不磨矿的条件下,首先用重选(螺旋)方法及时回收铁矿物单体颗粒,螺旋尾矿细磨后用磁选方法回收解离的磁铁矿颗粒,从而强化了选矿工艺,充分回收了烧渣中的不同类型的铁矿物资源,且降低了生产成本。
 

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