硫铁矿烧渣
硫铁矿烧渣的主要成分
硫铁矿烧渣的主要成分硫铁矿烧渣的主要成分，嘿，听起来可能有点儿生涩，其实它的世界还挺有意思的。
硫铁矿，就是那种咱们耳熟能详的矿石，里面含有丰富的硫和铁，真是个“宝藏”矿物。
在高温的情况下，这玩意儿被烧烤出来之后，就变成了烧渣。
这种烧渣，乍一看似乎就是个废物，但其实它的成分组合可真不简单。
别小看它哦，里面可是有不少宝贝呢。
硫铁矿烧渣里面的主要成分就是氧化铁，嘿，这可不是随便哪个铁都行，它是铁和氧结合后的产物，听上去就很高大上吧？这玩意儿可是制造钢铁的关键材料，没了它，钢铁产业可就要“黄了”。
说到氧化铁，大家可能会想到那个红红的铁锈，其实它有不同的形态，像是红氧化铁和黑氧化铁，它们各自的用途可谓是五花八门，绝对是行业的“宠儿”。
除了氧化铁，硫铁矿烧渣里还藏着一位“隐形贵族”——硫酸钙。
别看它名字长，其实这家伙是大名鼎鼎的石膏，常常被用来做建筑材料。
想象一下，家里墙壁上的石膏板，正是这一位的杰作呢。
烧渣里的硫酸钙不仅能为建筑行业出一份力，还能用作农业肥料，真是个万能型选手。
要是能给它起个绰号，估计就叫“多面手”吧，哈哈！还有个小家伙也不能忽视，叫做二氧化硅。
别看它名字简单，其实它在我们生活中可是无处不在的。
沙子、石头里都有它的身影。
烧渣中的二氧化硅，除了让它看起来更具“艺术感”，在水泥生产中也是一员“猛将”。
二氧化硅的加入，能提高水泥的强度，简直是建筑工地上的“隐形守护者”。
说到这里，大家可能会想，这些成分听起来很不错，但为什么烧渣总是被当成废物呢？其实是因为在某些情况下，烧渣的性质并不稳定。
比如，里面的成分含量不一，有时候会让人捉摸不透。
再加上烧渣在某些条件下可能会释放出有害气体，真是让环保人士大呼“要小心啊”。
所以，大家对待烧渣的态度就变得小心翼翼。
不过，别忘了，科学技术不断进步，很多废物如今都能变成“资源”。
烧渣的再利用正在成为一个热门话题。
想象一下，以前的废弃物，如今却可以被用作建材或者土壤改良剂，简直是“废物利用”的经典案例。
国家标准《硫铁矿烧渣》编制说明
《硫铁矿烧渣》编制说明二〇一二年三月目录1. 任务来源及必要性................................................................................................................................ - 1 - 1.1 任务来源..................................................................... - 1 - 1.2 标准编制的必要性............................................................. - 1 -1.3 标准编制的意义和目的......................................................... - 2 -2 标准编制的原则、方法和技术依据 (2)2.1 编制原则 (2)2.2 编制依据..................................................................... - 2 -2.3 技术路线和工作步骤........................................................... - 3 -3.编制过程及主要工作内容...................................................................................................................... - 5 - 3.1 编制过程. (5)3.2 主要工作内容 (5)4. 标准的主要内容.................................................................................................................................... - 6 - 4.1 范围.. (7)4.2 化学成分指标的确定........................................................... - 6 - 4.3 物理指标的确定............................................................... - 7 -4.4 检测方法........................................................ 错误！未定义书签。
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。
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
从硫铁矿烧渣中回收铁的试验研究
从硫铁矿烧渣中回收铁的试验研究为了综合利用硫铁矿烧渣，通过试验研究确定回收铁的工艺为磁化焙烧、磁选流程，所生产的铁精矿产率为60%，品位为61.10%，回收率为75.29%，其含硫为0.35%，符合工业高炉炼铁的标准。
标签：硫铁矿烧渣；回收铁我国自20世纪50年代開始利用烧渣从中回收铜、铅、锌、钴、金、银等有色金属和稀贵金属，生产化工原料、建材制品、选铁矿粉和炼铁原料等。
这样不仅提高了资源的利用率，还减少了硫铁矿烧渣对环境的污染。
一、慨况硫铁矿烧渣（又称硫酸渣）是生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣。
烧渣一般采用堆填处置，占用土地，对堆存地周围土壤、水体和大气均产生严重污染。
而烧渣中含有铁20%～60%，少量铜、锌和微量金、银等有价值元素，它是一种二次资源。
由于硫铁矿烧渣是硫铁矿在900℃左右焙烧后的产物，已不再是天然矿物，其物化性质有了很大改变。
而且不同产地的硫酸渣，其矿物组成、物化性质也不相同。
烧渣中磁铁矿和赤铁矿与脉石之间多以连生体形式存在，磁铁矿、赤铁矿呈浸染状、蜂窝状，被细小的脉石充填以及磁铁矿、赤铁矿呈皮壳状包裹着脉石，烧渣中矿物这种复杂的连生结构严重影响选别精矿品位的提高。
我国硫铁矿烧渣的利用率还较低，开展烧渣综合利用研究，从中提取有价金属，使其变废为宝，对提高企业效益，防止环境污染，有很大的经济意义和现实意义。
为此，本试验以某磷化工企业的硫铁矿烧渣为原料，进行了回收铁的工艺研究。
二、试样及工艺矿物学研究（一）试样本次试验矿样为某厂提供，试样中干矿样TFe品位48.55%，试样里面还含有可溶物质，把试样溶入水，清洗后烘干，测得原试样铁品位为49.52%。
本烧渣因含铁品位低、含硫高，不能直接利用。
如要变成合格的铁精矿，必须对其进行富集处理。
本文对试样进行了化学多元素分析和铁的物相分析。
（二）工艺矿物学研究经显微镜下鉴定和射线衍射分析查明，残存的硫化物呈磁黄铁矿特性，其次为假象赤铁矿，非金属矿物主要为石英和石膏。
硫铁矿烧渣综合利用及前景
硫铁矿烧渣综合利用及前景[摘要]硫铁矿烧渣含有很多有用组分，具有较高的利用价值，然而在现实中，许多企业往往将其直接排放，不仅浪费资源，而且对环境危害巨大，对硫铁矿烧渣的综合利用进行认真分析，其产品附加值较高，具有可持续发展的特点，符合国家提出的循环经济的发展要求。
[关键词]硫铁矿烧渣危害综合利用前景硫铁矿烧渣内含很多有用元素及贵金属氧化物，可以加工制取生铁、水泥添加剂、提取有色金属、制做混凝剂、铁红、制取金银等等，因此，硫铁矿烧渣的综合利用，变废为宝发展前景相当广阔。
但由于综合技术的要求高，需要一定的资金投入，因此，很多企业只顾眼前利益，硫铁矿烧渣大多采取直接排放的办法，没有进行有效的综合利用。
一、硫铁矿烧渣的危害硫酸是一种用途广泛的工业原料，生产规模大。
目前，我国的硫酸产量已超过107吨，居世界第二位，仅次于美国，且主要以硫铁矿制酸为主，约占硫酸总量的80％以上。
在制酸过程中，硫铁矿经焙烧后产生的固体成为硫铁矿烧渣。
烧渣中含有氧化铁和残余的硫化亚铁，以及少量铜、铅、锌、砷和微量元素钴、硒、锗、银、金等组分。
按一般生产工艺计算，以硫铁矿为原料生产硫酸，每生产1吨酸约产生0.7吨左右的硫铁矿烧渣，排放量相当大。
有关资料显示：2005年1～9月，全国生产硫铁矿867.2万吨，其中绝大部分用于硫酸生产，排放的烧渣总量高达1000万吨。
硫铁矿烧渣的直接排放给社会带来相当大的环保压力，不仅占用大量土地，而且硫铁矿烧渣若受到细菌作用会氧化成水溶性硫铁矿，烧渣中残留的硫等物质因堆放不合适，靠近水体或遇到下雨，各类残余物质就会排放进入水体，使水体严重酸化，腐蚀桥梁、船舶，造成环境污染，这就是常说的红水的危害。
因此，综合利用硫铁矿烧渣，改变直接排放的旧工艺已成当务之急。
二、硫铁矿烧渣的综合利用价值硫铁矿烧渣具有极高的利用价值。
烧渣中三氧化二铁（Fe2O3）含量为20～50％，二氧化硅(SiO2)15～65％，三氧化二铝10％左右，氧化钙5％左右，氧化镁5％以下，硫1～3％，还含有铜、钴、部分金、银等贵金属。
硫铁矿渣的处理及应用
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。
• (3)污染土壤：烧渣长期露天堆放，致使其中的有害成分经风化、 雨淋、地表径流的腐蚀后极容易渗入土壤，经过长期过量积累，不仅 会杀死土壤中的微生物，而且会使土壤盐碱化、中毒，危害农作物的 生长。 • (4)污染水体：烧渣经细菌作用氧化成为水溶性硫酸盐而污染水体 ，使水质酸化、富营养化，影响水系的生态平衡。
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。
9
其危害的主要表现为：
• (1)烧渣的堆存占用了大量耕地：由于硫铁矿烧渣颗粒细，松散，堆
4
硫铁矿
高品质硫铁矿
硫铁矿渣
5
1.2 硫铁矿渣的成分结构
表1 硫铁矿渣的化学成分（%）
产地 云南磷肥厂 郴州化工厂 苏州硫酸厂 武汉硫酸厂 泸州磷肥厂 诸暨磷肥厂 Fe2O3 38.36 57.10 53.0 46.49 54.26 56.87 FeO 12.43 3.87 6.69 10.12 4.55 6.51 CaO 1.76 0.45 0.60 0.36 3.35 3.48 MgO 0.28 0.21 0.59 0.19 1.54 0.80 SiO2 35.88 13.89 5.63 24.98 16.27 5.75 Al2O3 3.85 1.64 1.42 17.06 2.79 1.31 S 1.8 3 0.8 0 0.7 7 0.3 5 1.0 7 1.0 6 0. 06 0. 09 0.04 6 0.21 0.96 P 0. 02 0. 03 As 0.00 3 0.00 3 Cu 0.0 08 0.0 23 0.4 6 0.0 02 0.3 9 0.15 0.17 0.4 Pb 0.06 9 0.01 3 0.07 6 Zn 0.05 0.05 0.20
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。
18
• 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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表3 硫铁矿烧渣的化学成分（GB/T 29502-2013）
化学成分/%
0.2 0.3 0.3 0.5 0.4 1.0
4 硫铁矿酸生产铁精粉对入炉原料的要求
硫铁矿制酸的三个产品——硫酸、蒸汽、铁精粉 对原料要求是不矛盾的，无论从清洁生产和物料平衡 对任何矿种都要求走精料路线——高硫、高铁、低有 害物质。
4.1硫铁矿酸的主要原料——铁硫比要高
硫铁矿酸的原料矿种有硫铁矿、磁硫铁矿、一硫化铁等
639
世界铁矿石产量 1854
中国铁矿石进口 619
2011 1537 702 1919 687
2012 1559 731 1870 745
2013 1649 822 1929 820
2014 1667 822 2001 932
2015 1620 804 —— 950
2.2 硫铁矿制酸铁精粉的市场 我国属于硫铁矿资源比较丰富的国家，硫铁矿产
❖表4 几种含硫纯物质的化学分析数据
分子式
w(S)/l
w(Fe)/l
w(O2)/l
w(H2O)/l w(Fe)/ w(S)
释放出热量 /kj·t-1
备注
FeS2
53.330%
46.670%
0
0
0.875
423×104
黄铁矿
Fe7S8
39.620%
60.380%
0
0
1.524
574×104
磁硫铁矿
FeS
36.460%
63.540%
0
0
1.740
620×104
一硫化铁
S
100.000%
——
——
——
——
314×104
FeSO4·H2O FeSO4·7H2 O
18.824% 11.510%
32.941% 20.144%
37.647% 23.021%
10.558% 45.324%
1.75 1.75
约650℃分解
硫铁矿烧渣-铁精粉的原料要求
四川省化工设计院
1、硫铁矿制酸的产品
❖ 硫酸及其相应产品 ❖ 铁精粉 ❖ 蒸汽
2、我国钢铁生产与硫铁矿制酸铁精粉
2.1 我国是全球最大的钢铁消耗国和生产国，钢铁产 量占世界总产量～50%。同时又是世界铁矿石消费和进 口“超级大国”。
单位KT
2010
世界钢产量
1433
中国钢产量
565.47
61.89 60.34 98.55 98.51
61
59.44
～60.5
磁性硫铁 Fe7S8
30
55
1137.5
999.06
1020.16 62.62
61.33 97.37 97.31 60.97 59.68
～60.7
一硫化铁 FeS
30
57
1137.5 1026.83 1055.57
63.14
≤（0.1～0.2） ≤0.1
≤（0.1～0.2） ≤0.08
≤（0.04～0.07） — —
≤0.25 ≤11 ≤12
H55 ≥55
≤12 ≤15
3.2 铁精粉粒度：当粒度小于＜0.074mm（200目）占 ≥65%以上时，可用于加工球团矿。粒度达到0.147～ 6.3mm时，可作为烧结矿原料。 3.3国家标准对硫铁矿烧渣的品质指标
受中国经济转型与世界经济疲软的影响，铁矿石 价格掉到近年来最低点，3月初略有回升 。
硫铁矿制硫酸烧渣——铁精粉价格也同样受其影 响，W（Fe）%>60的烧渣（铁精粉）价格有的地区在～ 300元/吨，有的地区在～200元/吨，历史上曾高达～ 750元/吨。
3、钢铁行业对铁矿石的质量要求
钢铁行业将可以直接用于生铁冶炼的含铁量百分 比较高的铁矿粉称为铁精矿（粉）。
品级
TFe SiO2
S
P
As
不小于
不大于
一级品 60.0 6.0 1.0 0.05 0.05
二级品 58.0 10.0 1.5 0.08 0.08
三级品 54.0 12.0 2.5 0.12 0.12
注：1）各组分含量均以干基计。 2）粒度（—0.075mm）≥65%。 3）水分≤18%。
Cu Pb+Zn
硫酸亚铁
❖ 表6 入炉原料的烧渣量与烧渣含铁量和烧出率
原料
入炉矿
烧渣量kg/t酸
S% Fe% kg/t酸 Fe3O4
Fe2O3
不计烧出率Fe%
烧出率%
计烧出率Fe%
Fe3O4
Fe2O3
Fe3O4 Fe2O3 Fe3O4
Fe2O3 Fe3O4+ Fe2O3
黄铁矿 FeS2
44 44 775.57 551.38
Ⅰ
SiO2
Ⅱ
Ⅰ S
Ⅱ
Ⅰ P
Ⅱ
Cu
Pb
Zn
Sn
As
TiO2 F
K2O+Na2O Ⅰ
Ⅱ
C67 ≥67
≤3 ≤6
磁铁精粉
C65
C63
≥65
≥63
+1.0 +1.5
-0.5 -1.0
≤4
≤5
≤8
≤10
≤（0.1～0.19） ≤（0.2～0.4）
≤（0.05～0.09） ≤（0.1～0.3）
≤（0.1～0.2） ≤0.1
≤（0.1～0.2） ≤0.08
≤（0.04～0.07） — —
≤0.25 ≤10 ≤11
C60 ≥60
≤7 ≤13
H65 ≥65
— ≤8
赤铁精粉
H62
H59
≥62
≥59
+1.0 +1.5
-0.5 -1.0
— ≤10
≤12 ≤13
≤（0.1～0.19） ≤（0.2～0.4）
≤（0.08～0.19） ≤（0.2～0.4）
61.42
97.29 97.22 61.43 59.71
～61
4.2硫铁矿酸的主要原料——有害成分要低 4.2.1钢铁生产原料有害成分及危害 有害成分：铜、铅、锌、锡、氧化钾、氧化钠、
砷、磷、二氧化硅、硫（残余总硫）等。 对炼铁生产的危害：恶化操作条件；钢材性能下
量在17000Kt/a左右，我国硫铁矿制酸约占我国硫酸产 量～24.5%，产出的烧渣估计约13000kt/a,以含铁～ 60%计，作为铁精粉可向钢铁行业提供铁资源约7000kt。
我国钢铁行业产能严重过剩，将去产能1～1.5亿 吨，但铁矿石进口量预测仍在6亿吨左右，矿制酸烧渣 仍有很大市场空间。
2.3硫铁矿制酸铁精粉价格
3.1铁精矿（粉）的主要品质指标 1）铁元素的含量 ：60%以上含量的一般被认为是 高品位的铁精矿（粉）。 2）有害成分：主要包括硫、磷、氧化硅等。其他 有害成分主要指铜、铅、锌、锡、砷、碱金属。
❖ %
水分/%
铁精矿类型
代号 TFe
TFe允许波动
Ⅰ
范围
Ⅱ