硫铁矿渣的处理及应用..共40页
硫铁矿渣的处理及应用论文
硫铁矿渣的处理及应用论文硫铁矿渣处理及应用的研究已经成为环境科学和资源利用领域的热点问题之一。
硫铁矿渣是高硫矿石炼制过程中产生的副产物，主要包含硫化铁（FeS2）、石膏（CaSO4）等成分。
矿渣中的硫化铁会在接触大气中的湿氧气时迅速氧化，生成大量的二氧化硫（SO2）。
这对环境造成了严重的污染，也是造成酸雨等大气污染问题的主要原因之一。
因此，对硫铁矿渣的处理及应用进行研究，既能有效减少环境污染，又能实现资源的合理利用，具有重要的意义。
硫铁矿渣处理可以分为化学处理和物理处理两种方法。
化学处理主要包括酸浸提取、氧化焙烧等。
其中，酸浸提取是将硫铁矿渣中的硫化铁溶解出来，生成二氧化硫和硫酸等化合物。
这种方法可以在一定程度上降低渣中的硫含量，但同时也生成了含有SO2、H2S等有害气体的废水。
另一种方法是氧化焙烧，通过高温热解硫铁矿渣，将其中的硫化铁氧化成二氧化硫，并与钙质反应生成石膏。
这种方法可以实现硫铁矿渣中硫的高效回收，并且生成的石膏可以用于建筑材料、水泥制备等领域，具有较好的应用前景。
硫铁矿渣处理后的产物可以用于多个领域的应用。
在建筑材料领域，硫铁矿渣中的氧化铁可以用作颜料、添加剂等。
石膏则可以用于制备建筑石膏板、石膏粉末等。
此外，硫铁矿渣还可以用于土壤修复、废水处理、金属回收等方面。
例如，硫铁矿渣经过矿物沉积等处理后，可以用于修复酸性土壤和重金属污染土壤。
矿渣渣浆也可以用于废水处理中的沉淀剂和絮凝剂等。
另外，硫铁矿渣中含有的非铁金属元素，如铜、锌等，也可以通过特定的提取方法进行回收和利用。
然而，硫铁矿渣的处理及应用仍然面临一些问题。
首先，目前硫铁矿渣处理的技术还不够成熟，处理效率和产物质量有待提高。
其次，硫铁矿渣处理过程中产生的废水和废气对环境造成的污染问题仍然存在。
此外，硫铁矿渣的处理及应用还需要与相关企业和政府机构合作，加强技术转化和推广应用。
未来的研究可以进一步探索硫铁矿渣处理的新技术和新方法，提高处理效果和资源利用率，实现绿色环保和可持续发展。
我国硫铁矿加工业现状及硫铁矿烧渣利用综述
我国硫铁矿加工业现状及硫铁矿烧渣利用综述李振飞 文书明 周兴龙 胡天喜(昆明理工大学 昆明 650093)摘 要 本文首先简单叙述了我国硫铁矿加工业的现状,介绍了我国硫铁矿烧渣的化学组成和综合利用情况,特别较详细的叙述了用硫铁矿烧渣制取硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁血等铁系化工产品的工艺。
关键词 硫铁矿 资源 烧渣 铁资源 综合利用 铁系化工产品前 言硫铁矿是最主要的硫资源,主要用于生产硫酸。
我国是农业大国,随着农业政策的进一步加强,磷复肥的需求量不断增加。
硫酸作为磷复肥生产的基本原料,其需求量也将不断增加。
硫铁矿是我国自有资源,可保证长期、稳定的供应,对我国硫酸工业的稳定具有重要作用。
此外,硫铁矿烧渣也是一种二次资源,对其综合利用正引起人们广泛重视。
1 我国硫铁矿加工业现状我国拥有丰富的硫铁矿资源,已探明折w(S) 35%标矿的储量在2200Mt以上,w(s)大于35%的硫铁矿在220Mt左右,另有一部分为与有色金属伴生的硫铁矿储量在300Mt以上。
而硫铁矿是我国主要硫资源,占硫资源总量的80%,其中硫铁矿占53%,伴生硫铁矿占27%。
目前,我国硫酸生产大约40%～50%是以硫铁矿为原料。
目前我国较大规模的硫铁矿山有:广东云浮硫铁矿、安徽新桥硫铁矿、安徽青阳县硫铁矿、内蒙古炭窑口硫铁矿、山西阳泉硫铁矿、江苏云台山硫铁矿、湖南七宝山硫铁矿和四川绵阳雁门硫铁矿等。
另外,还有江西铜业、陕西金堆城钼业、凡口铅锌矿、山东招金集团等一批有色冶金矿山副产硫精砂。
其他还有300多个硫铁矿生产点,分布在全国各地,大部分为小型矿山地下开采。
我国当前硫铁矿加工业存在许多困难和问题,除了一般矿山所面临的问题:资源枯竭、企业办社会、冗员、债务包袱沉重及技术落后等问题外,还存在着产业结构不合理,缺乏市场竞争力等问题。
我国硫铁矿生产企业分属化工、有色、冶金等部门,不能形成统一的生产、经营、管理模式,产业集中度低,规模效益差,一些初具规模的硫铁矿矿山,始终达不到设计生产能力〔1〕。
硫铁矿烧渣的资源化回收利用方法
硫铁矿烧渣的资源化回收利用方法概述硫铁矿烧渣是在冶金过程中产生的一种固体废弃物，含有大量的铁、硫等有价值元素。
为了减少对环境的负面影响，促进可持续发展，研究和实施硫铁矿烧渣的资源化回收利用方法具有重要意义。
本文将介绍几种常见的硫铁矿烧渣资源化回收利用方法，并探讨其优缺点与应用前景。
1. 硫铁矿烧渣的物化特性硫铁矿烧渣是由冶金行业生产过程中的弃渣形成的，具有以下物化特性： - 主要成分：硫铁矿烧渣的主要成分是硫化铁、硫化物和氧化物等。
- 化学性质：硫铁矿烧渣具有一定的还原性和氧化性，因含有硫和铁等元素，易受湿气影响产生化学反应。
- 物理性质：硫铁矿烧渣通常为黄褐色颗粒状或粉状，颗粒度较细，比表面积较大，密度较大。
2. 硫铁矿烧渣的资源化回收利用方法2.1. 硫铁矿烧渣在冶金行业的利用硫铁矿烧渣可以作为冶金行业的原料或添加剂，用于生产金属铁、焦化气体、炉渣微粉等。
2.1.1. 硫铁矿烧渣回炉生铁生产将硫铁矿烧渣作为回炉炼铁的原料，可以减少矿石的使用量，降低生铁生产成本。
硫铁矿烧渣中的铁元素可通过回收利用，实现资源高效利用。
2.1.2. 硫铁矿烧渣炼钢过程中的利用硫铁矿烧渣可以用作炼钢过程中的还原剂和熔剂，参与金属还原和炉渣生成反应，减少矿石的使用量，降低炼钢生产成本。
2.2. 硫铁矿烧渣的用于环境治理硫铁矿烧渣具有吸附能力，可用于环境治理领域。
2.2.1. 硫铁矿烧渣用于重金属污染治理硫铁矿烧渣可与重金属离子发生化学反应，吸附离子，减少其在环境中的迁移和转化。
将硫铁矿烧渣投放到污染地区，可将重金属固定于烧渣中，减少其对土壤和地下水的污染。
2.2.2. 硫铁矿烧渣用于废水处理硫铁矿烧渣具有一定的吸附性能，可用于废水中污染物的吸附和去除。
将硫铁矿烧渣应用于废水处理，具有成本低、效果好等优点。
2.3. 硫铁矿烧渣的综合利用硫铁矿烧渣还可以与其他材料进行混合，用于制备新型材料，发展循环经济。
2.3.1. 高效烧渣微粉材料的制备通过对硫铁矿烧渣进行加工和改性，制备高效烧渣微粉材料，可应用于建筑材料、水泥制品等领域，提高材料性能和降低生产成本。
铁矿废渣的开发与应用
铁矿废渣的开发与应用随着铁矿石资源市场的蓬勃发展，舞钢市铁山矿区开采过程中产生的废石及选矿过程中产生的尾矿，年约 600 —700 万吨。
因此，为了资源化开发矿山废渣，改善矿区及周边环境，应该进行这部分废石和尾矿的综合利用。
一、矿山废渣排放现状舞阳铁矿自 1970 年建矿以来。
已有三十多年的开采历史。
其铁矿区位于伏牛山余脉与黄淮平原的过渡地带，根据区内地貌形态、成因将其划分为剥蚀低山丘陵、山前坡洪积倾斜平原等两种类型。
尾矿库、排土场均依山而建。
排土场已堆积达 5500 万吨废石、尾矿库堆积累砂约 660 万吨，废石、尾砂每年以几百万吨的速度在增加。
(1) 矿渣堆占压大量土地，使土地资源不能有效利用据初步调查估算，排土场已压占各类土地 730 亩，尾库为压占各类土地 717 亩。
矿山废渣不仅使山地大量被占，有些占用的甚乏还是较好的耕地，占耕地面积约有 100 亩，这些土地若长期占压而不能有效利用是极大的浪费。
(2) 严重破坏矿区周围生态环境、极易发生地质灾害矿山剥离废渣、尾矿泥砂裸露，常造成粉尘飞扬，能见度较低，给矿山及周围居民的生活生产带来极大的不便，破环了周围生态环境，造成居民的生存环境质量下降。
在开采过程中，形成的矿渣堆于排土场内。
在其前缘呈现高陡边坡，坡脚受到雨水自然冲刷，遇到暴雨极易造成边坡失稳，产生崩塌、滑坡地质灾害，并为泥石流的形成提供物源。
尾矿库由于库矿堆积高度增加、坝体的不断加高，坝体内浸润线也相应升高，导致坝坡容易出现安全隐患，严重威胁着坝体安全。
尾矿库坝坡一旦发生滑坡，造成溃坝，尾矿泥砂顺流而下，不仅毁坏道路、耕地，而且威胁下游村庄，危害较大。
矿山处于以平原为主的地貌条件，尾矿库、排水场选址困难，也是制约矿山采选生产的头等问题，矿山企业也非常支持矿渣再利用工作。
二、利用采矿废渣开发建材产品的前期研究随着我国对生态环境的保护和及河道管理的日益重视，天然砂石料也逐步被列为限制开采范围，现在人工砂石就越来越被人们重视和利用。
硫铁矿渣
成分 全铁 Ca Al 炉灰 58.38 3.0 1.0 炉渣 58.03 10.0 1.0
Mg Mn Cu Pb Zn Si Co S
0.5 0.5 0.32 0.026 1.46 0.30 0.01 1.48 0.5 0.5 0.33 0.028 1.04 0.30 0.01 1.66
1.3 硫铁矿渣的分类
3.1 炼铁及回收有色金属
3.1.1 直接用于炼铁
矿渣在炼铁厂烧结机中掺烧后炼铁，要求含铁量大于48%，含硫量小于1% ，而且只掺铁矿石的10%左右，且硫、磷、和二氧化硅含量越低越好 。这时掺入量对烧结块的质量和产量都没有不利影响，反而能降低烧 结成本，过多掺入会降低产品强度和成品率。此法对含铁量较高的矿 渣是一种有效处理方法，但处理矿渣量有限。
2 硫铁矿渣的危害
• 我国是硫酸生产大国，自然硫和其他形态硫储量不多，硫酸生 产原料以硫铁矿为主，以硫铁矿为原料的生产方式占75%，但这种方 式在世界上只占21%。我国多数大中型硫酸厂使用含硫30-35%的硫 精矿。我国硫酸生产行业每年约产生7x106t硫铁矿烧渣，占整个化工 废渣的1/3。目前大都采用堆填处理，不仅大量占用土地，减少了耕 地，同时工厂还得支付土地征用费、运费、填埋费等，增加了硫酸的 生产成本。而且由于风化雨淋，烧渣中有害成分进入大气、土壤、水 体，严重污染了环境。对环境造成了很大的污染。
工业固体废物
硫铁矿渣
学号：20112002081 姓名：荆 淇 导师：徐龙君
重庆大学资源及环境科学学院
Contents
1
硫铁矿渣概述
2
硫铁矿渣的危害
3
硫铁矿渣的回收利用
4 硫铁矿渣在环境治理中的应用
1 硫铁矿渣概述
硫铁矿渣
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2 硫铁矿渣的危害
• 我国是硫酸生产大国，自然硫和其他形态硫储量不多，硫酸生 产原料以硫铁矿为主，以硫铁矿为原料的生产方式占75%，但这种方 式在世界上只占21%。我国多数大中型硫酸厂使用含硫30-35%的硫 精矿。我国硫酸生产行业每年约产生7x106t硫铁矿烧渣，占整个化工 废渣的1/3。目前大都采用堆填处理，不仅大量占用土地，减少了耕 地，同时工厂还得支付土地征用费、运费、填埋费等，增加了硫酸的 生产成本。而且由于风化雨淋，烧渣中有害成分进入大气、土壤、水 体，严重污染了环境。对环境造成了很大的污染。
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3 硫铁矿渣的回收利用
• 目前，除少量硫铁矿渣被用作水泥辅助熔剂外，绝大部分露天堆放， 占用大面积土地，污染土壤、大气和水源。硫铁矿渣中含有大量铁、极 少量铝、铜等金属，有的还含有金、银、铂等贵金属，用硫铁矿烧渣可 制取铁精矿、铁粉、海绵铁等，还可回收其他金属；对于含铁较低或含 硫较高的硫铁矿烧渣难以直接用来炼铁，可用于生产化工产品，如做净 水剂、颜料、磁性铁的原料。因此，无论从治理环境还是从缓解铁资源 贫乏来看，研究硫铁矿烧渣的综合利用在我国具有重要的意义。
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• 盐酸法 盐酸法是采用15%的盐酸在60~70℃左右浸取矿渣，其中Fe2O3和 Al2O3，经过滤即制得AlCl3、FeCl3混合净水剂液，也可蒸发、干燥 制得棕黄色树脂状氧化铁铝。酸浸后滤渣配入一定量的原料煤、烧碱 在高温炉中（1500℃左右）焙烧2h，将被烧产物趁热加水浸取，经 过滤制得水玻璃，将制得的水玻璃老化结晶、过滤水洗、干燥即得白 炭黑。此法生产处的净水剂净水力强；白炭黑各项物质性指标与直接 由水玻璃生产白炭黑相近。特别适合含铝较高，含铁较低的矿渣的利 用。
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硫铁矿烧渣的应用现状
硫铁矿烧渣的综合利用现状硫铁矿烧渣是生产硫酸时产生的工业废渣，每生产1t硫酸产生的烧渣量可达0.8—1.1t[1]。
目前我国主要是通过焙烧硫铁矿生产硫酸，硫铁矿烧渣的排放量相当大，每年产生的硫铁矿烧渣达数千万吨，除少数硫铁矿烧渣得到有效利用外，大部分的硫铁矿渣被填埋或堆放，这样不仅造资源浪费，还会形成河道淤塞、地下水和地表水污染等环境问题，硫铁矿烧渣的综合利用成为了国内外的研究热点，目前在日本、德国等发达国家对硫铁矿烧渣的综合利用技术已经比较成熟，已经形成比较完善的工艺条件，并且取得了显著的经济效益[2]，我国许多研究机构以及企业都在不断的开展硫铁矿烧渣的综合利用研究。
针对硫铁矿烧渣的综合利用，国内外已经作了很多研究，并且取得了阶段性的成果，目前硫铁矿烧渣作为二次资源主要有以下几个方面的用途：（一）回收铁我国具有丰富的硫铁矿资源，但是我国的硫铁矿多为低品位原料，其含铁量一般在30%~55%，由于高炉炼铁对铁含量的要求一般是ω(Fe)>60%以上，因此要回收烧渣中的铁就必须提高烧渣中的铁品位，目前常用磁化焙烧—磁选、重选—磁选、磁选—浮选[3]等联合工艺流程制取精铁矿。
胡宾生、张景智[3]用磁化焙烧—磁选方法处理铜陵硫铁矿烧渣，最终获得含铁量为64.13%的精铁矿，南通硫酸厂、上海吴泾化工厂、南京化工公司等利用磁化焙烧——磁选工艺流程也获得了高品位的铁精矿[4]，化工部质地研究院[5]采用湿法重选—浮选联合流程处理某硫酸厂烧渣，效果明显，使烧渣中的铁品位接近60%。
（二）制备铁系颜料铁系颜料主要有铁黄（Fe2O3·H2O）、铁红(Fe2O3)、铁黑(Fe3O4)及铁棕，铁系颜料因其具有色谱广、遮盖力强、稳定、廉价等优点而得到广范应用，世界对铁系颜料的需求非常的大，我国每年都要出口很多铁系颜料，利用硫铁矿烧渣制备铁系颜料能够降低成本，增加经济效益，还能解决硫铁矿渣的堆放问题，减少环境污染。
硫铁矿渣处理技术
硫铁矿渣处理技术摘要本文简述了硫铁矿渣对环境带来的危害，在建筑材料、提取有价贵金属、制备铁系产品等方面的综合利用与实践，并且总结了近十年内国内外对硫铁矿渣二次利用的研究进展。
关键词硫铁矿烧渣综合利用1、引言我国硫酸生产过程中生产的硫铁矿烧渣(又称硫酸渣、黄铁矿烧渣),是化学工业产生的主要固体废物之一。
每生产1吨硫酸会排放烧渣0.8~1.5吨的硫铁矿烧渣,全国每年将会排放约7x106吨,占化工废渣的1/3。
由于硫铁矿烧渣大多采用堆填处理,从而出现“晴日红尘飞,雨天红水流”的现象,不仅对环境造成了严重污染,而且堆填挤占土地,减少了耕地,对资源也是一种严重的浪费。
我国是资源相对不足的国家,在45种重要矿产资源中,有10多种不能满足需求。
目前,我国铁矿生产能力将比上世纪末减少10%以上[1],如能把硫铁矿烧渣加以利用,可大大缓解铁矿石的供应不足。
而且这两年铁价上涨,综合利用硫铁矿烧渣,不仅可以保护环境,也避免了资源的浪费,并且也可为企业赢得利润。
硫铁矿烧渣是一种非常有价值的二次资源。
国外对硫铁矿烧渣的利用非常重视,在综合利用方面取得了很好的成果。
日本硫铁矿烧渣的利用率为70%~80%,美国为80%~85%,德国和西班牙几乎为100%。
我国硫铁矿烧渣的利用率较低,还不到50%。
造成这一现象的一个重要原因是硫铁矿烧渣的质量不高。
比如铁品位低,硫和二氧化硅的含量高等。
而烧渣质量不高是由于焙烧原料硫铁矿质量不高造成的。
产品质量标准反应了国家的生产现状和生产水平。
我国将硫铁矿的标矿含硫量定为含硫35%,烧渣的铁品位在45%左右。
而国外对硫铁矿的要求为含硫量45%以上,如前苏联将硫铁矿的标矿含硫量定为48%,日本为49%~50%,美国为52%,西班牙要求48%以上,砷、氟含量一般均不大于0.05%。
2、国内外利用现状如何对硫铁矿烧渣综合利用，已引起国内外广泛的重视。
目前国内外对硫铁矿烧渣的综合利用已经进行了一些研究，下面具体罗列出了国内外对于硫铁矿烧渣的一些利用现状。