硫酸烧渣资源综合利用

同时，硫铁矿中的伴生金属也具有很高的经济价 值，开发高效的回收工艺是一个重要的方向。
二．氯化焙烧在硫酸烧渣资源综合利用 中的应用

综合利用烧渣的方法较多，有稀酸直接浸出法， 磁化焙烧-磁选法，氯化焙烧法等。实践证明，氯
化焙烧法是目前工业是用来处理烧渣，综合利用
程度较好的方法。

目前氯化焙烧有两种工艺方案，即中温氯
结造块后作为高炉炼铁原料。

南京钢铁厂采用沸腾炉焙烧处理含钴烧渣，采用 较高的焙烧温度和高硫低氯的焙烧机制，取得了 一定的成绩。当焙烧温度为650℃±30℃，炉料含 硫7～11%，NaC l5%，空气炉料比0.7～0.9标米3/ 公斤的条件下，焙烧含钴0.35%、Ni 0.1～0.16%、 铜0.7～1.0%的烧渣，浸出率为：钴 81.86%、铜 83.4%、镍60.6%。
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
4．烧渣制备海绵铁、还原铁粉

直接还原法是铁矿石制取金属铁的一种方法，
产品称为海绵铁或直接还原铁。当烧渣铁品位达 到50％时，可采用直接还原法生产海绵铁和还原 铁粉。海绵铁95％用于炼钢，也可用于处理废水。 还原铁粉是粉末冶金工业的重要原料，用于制备
化焙烧和高温氯化挥发焙烧。两种方案虽
然工艺条件不同，但实质都是用氯化剂使
烧渣中的铜、铅、锌、金、钴等有色金属
转化为氯化物。
1.硫酸烧渣中温氯化焙烧

中温氯化焙烧的主要过程是，将烧渣加入适量的
氯化剂，混合均匀后在500～600℃的温度下焙烧，
使有色金属转变为可溶于水或者稀酸的氯化物，
然后浸出，从浸出液中回收有色金属，浸出渣烧
一．硫酸烧渣的利用方法及发展
1．烧渣生产建筑材料
硫铁矿制酸烧渣约有10%用于作为水泥或其他 工业生产辅助添加剂。在生产水泥的原料中，掺 加3%～5%的烧渣用以调整水泥原料成份，从而可 以降低烧成温度，增加水泥强度。用作水泥助溶 剂的烧渣，只要含铁量大于40％即可，而且对杂 质含量不要求很低，因而用于制水泥添加剂是目 前国内烧渣利用的重要途径。

中温氯化焙烧对于含钴烧渣的适应性较强，而用一般的高 温氯化焙烧法处理这种烧渣时，钴的挥发率较低。但中温
氯化焙烧与高温氯化焙烧相比，有两个重要的缺陷：一是
烧渣经过处理后所得浸出渣仍为粉状，需要经过烧结造块 才能用来炼铁：二是用为中温氯化焙烧通常要加入一定数 量的黄铁矿作为配料，以促进食盐的分解，因为浸出渣中 含硫较高（约为0.5%），烧结过程中容易造成二氧化硫对 环境污染并降低烧结机产率及烧结块的质量。
硫酸烧渣资源综合利用
我国是世界硫酸生产大国，在我国硫铁矿制酸约占制 酸总量的80%以上，每生产1吨硫酸会排放烧渣0．8～0.9 吨的硫铁矿烧渣，年排放硫铁矿烧渣约1000万t，约占化 工废渣总量的1／3。我国从20世纪50年代就开始对硫铁矿 烧渣资源进行资源综合利用研究，发明了烧渣制建筑材料、 生产磁铁矿、制取硫酸亚铁、海绵铁、还原铁粉等工艺。 硫铁矿烧渣的这些利用途径在一定程度上避免了资源的浪 费，也取得了一定的经济效益和环境效益。
局面，也减轻了对环境的影响。

由于国内硫铁矿制酸入炉品位不高，造成烧渣不 能直接作为炼铁原料，因此应该加强硫铁矿的选 矿研究，提高硫品位，降低杂质含量。

例如云浮硫铁矿平均含硫品位30%以上，经浮选的
高品位硫铁矿含硫可达48%以上，且有害元素Pb、
Zn、F、As等含量均远低于国家标准；制酸烧渣总 铁含量高达60%～63% ，为硫铁矿烧渣的综合利用 提供了有利条件。
能生产出质量良好的球团矿。但也还存在一些技
术问题，如对烧渣成分有一定限制，目前只适用
处理含硫<2%，砷<0.1%，铜、铅、锌总量小于
2.5%，其中铅含量小于0.2%的烧渣。
高效焊条、制造机械零件、生产摩擦材料，在化
工中用于制备还原剂、催化剂等。
5．制酸烧渣资源综合利用的发展

制酸资源不仅是重要的铁资源，其中还伴生
有铜、铅、锌、金、银、锰等元素。若仅仅将硫 铁矿烧渣用于建筑材料方面则严重浪费了铁资源， 随着国际市场铁矿石价格不断攀升，开发利用制 酸烧渣尤为重要，这样不仅缓解了铁资源紧张的
制酸烧渣还可以用于与石灰胶结制砖。 当烧渣中二氧化硅、三氧化二铝含量高， 残硫量低时制的建筑砖在耐水性、耐腐蚀 性、抗炭化性、耐大气稳定性等方面均能 满足一般墙体材料的要求。
2．烧渣制备磁铁矿




利用硫铁矿烧渣制备磁铁矿是利用铁资源的方式 之一，生产所得硫铁可用于高炉炼铁。烧渣制备 磁铁矿主要是通过磁化焙烧-磁选、重选-磁选、 重选、重选-浮选等工艺流程来得到高品位磁铁矿。 烧渣制备磁铁矿的主要化学反应为： C+O2═CO2 C+CO2═2CO 3Fe203+CO═2Fe304+CO2
利用硫铁矿烧渣生产高品位磁铁矿可以 获取高品位的铁精矿，其它有害元素在原 料中的含量也较低，为炼铁准备了优良的 原料；但磁化焙烧和浮选生产磁铁矿工艺 流程比较复杂，铁回收率偏低，成本比较 高，难以形成产业化。
3．烧渣制备硫酸亚铁

硫铁矿烧渣制取硫酸亚铁的方法为用硫酸酸浸烧
渣。其化学原理如下：

Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
2.硫酸烧渣高温氯化焙烧

高温氯化挥发焙烧是将烧渣与硫化钙混合制粒，
经干燥后在1000℃ 以上的温度下进行焙烧，有色
金属氯化并挥发而与三氧化二铁分离。球团矿作
为炼铁原料，氯化挥发物收集后回收有色金属和
氯化剂。

现在硫酸烧渣高温氯化挥发焙烧所使用的设备主
要是回转窑，利用回转窑高温氯化挥发焙烧杂质
脱除率高，可获得质量良好的球团矿，为炼铁提 供了优良的原料。国外的回转窑焙烧以日本“光 和法”较为成功。日本户畑厂采用该法取得了良 好结果，如表1所示。流程如图1所示。
图1 日本户畑厂回转窑焙烧流程
表1 球团金属含量及挥发率，%
元素
铜
铅
锌
硫
砷
铁
金g/t 银g/t
原矿含量
焙烧球团 含量 发率
0.47
0.04
0.18
0.01
0.59
0.01
0.61
0.03
0.05
0.05
59.2
61.5
0.94
0.05
33.6
7.0
91
92
97
96.5
95
90

此法的优点是有色金属的回收率高，脱硫效果好，