生產工藝
硫鐵礦是我國生產硫酸的主要原料。當前採用硫鐵礦或含硫尾砂生產的硫酸,約占我國硫酸總產量的80%以上。我國每年有數百萬噸燒渣排出。燒渣中一般含鐵在30%一50%左右.還含有一定量的
銅、
鉛、
鋅、
銀、
金及其他稀貴元素和
放射性元素。燒渣可作為煉鐵原料,回收
有色金屬和稀貴金屬,製作水泥等。因此,它是一種很有價值的原料。
套用領域
(1)硫鐵礦燒渣做煉鐵原料。硫鐵礦燒渣中一般含有30%一50%的鐵,可作為煉鐵用的含鐵原料。由於含鐵量較低,含硫及
二氧化矽、有色金屬較高,特別是近年來,隨著
硫酸工業的發展,對硫鐵礦的需要量亦有增加,一些含硫較低的硫鐵礦也被用來作為硫酸生產的原料,所以燒渣中的含鐵品位也在相應下降,若直接用於煉鐵,就得不到理想的經濟效果。因此,在用於煉鐵前採取提高其鐵品位,降低有害雜質含量的預先處理的措施是很有必要的。這樣才能為高爐煉鐵提供合格原料。對燒渣預先處理的主要措施是
選礦和造塊焙燒。
(2)從硫鐵礦燒渣中回收有色金屬。用高溫氯化焙燒法可回收有色金屬。其工藝過程是以硫鐵礦燒渣為原料,以氯化鈣為氯化劑經過均勻混合、造球、乾燥後,在豎爐或迴轉窯1150℃的高空中進行氯化焙燒,燒渣中的銅、鋅、鉛等有色金屬以氯化物揮發,然後從煙塵中捕集回收有色金屬。焙燒的
球團礦可用於煉鐵。此外還可用中溫氯化焙燒、硫酸化焙燒—浸出萃取法等工藝回收有色金屬。
(3)做水泥的
配料。硫鐵礦燒渣經過磁選和重選後,含鐵量在30%左右,可以作為水泥的輔助配料;可以利用硫鐵礦燒渣代替鐵礦石粉作為水泥燒成的
礦化劑(
助熔劑)。加入助熔劑的目的是為了降低燒成溫度,提高水泥的強度和抗浸蝕性能。
(4)用硫酸溶解磁選後的硫鐵礦燒渣,得到Fe2(SO4)3和FeSO4的溶液,在氧化劑的作用下,將FeSO4氧化成Fe2(SO4)3,然後進行水解、聚合等反應,生成粘稠狀的紅褐色透明液體--聚合硫酸鐵。
發展簡史
硫鐵礦燒渣是生產硫酸時培燒硫鐵礦產生的廢渣,其主要成分是Fe2O3、Fe3O4、金屬的硫酸鹽、矽酸鹽和氧化物以及少量的銅鉛鋅金銀等有色金屬。制礦渣磚,是將
消石灰粉或水泥和燒渣混合成混合料,再成型,經自然養護後即製成
礦渣磚,是解決硫鐵礦燒渣污染環境的主要途徑之一。磁選鐵精礦,其成本較高。重選鐵精礦,是將一定濃度的硫鐵礦渣漿,經溜槽重選的含鐵量在55%—60%的
鐵精礦。高溫氯化法回收有色金屬,是將廢渣與氯化鈣均勻混合製成球團,在高溫下培燒,廢渣中的有色金屬生產金屬氯化物,以蒸汽形式隨煙氣排出,然後用水吸收,回收有色金屬氯化物,回收後的硫鐵礦燒渣可作煉鐵原料。作水泥配料,燒渣經過磁選和重選後,含鐵量在30%左右,可以作為水泥的輔助配料,可以利用燒渣代替
鐵礦粉作為水泥燒成的助溶劑,使燒成溫度降低,提高水泥的強度和抗侵蝕能力。