黄铁矿烧渣的脱硫及资源化
硫铁矿烧渣回收铁的研究
引 言
硫铁 矿 烧渣 （ 又称 硫 酸渣 ）是 生产硫 酸 时焙烧
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
的标 准 。 关键词 ： 铁矿烧渣 硫 磁化焙烧 磁选 铁 精 矿 文章 编 号 ：１０ －４ ５ （ ０ ６ ３ ０ ４ －０ ０ ４ ０ １ ２ ０ ）０ － ０ １ ２
中 圈分 类 号 ： Ｄ ５ ． Ｔ ３ ３６
文献标识码 ： Ａ
Ｓ ＴＵＤＹ ｏＮ ＲＥＣｏＶＥＲＹ ｏＦ ＲｏＮ Ｉ ＦＲｏＭ ＰＹＲＩ ＴＥ ＮＤＥＲ ＣＩ
ｉ ｎ ｋｎ ． ｒ ｍａ ｉ ｇ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｐｙ ｉｅｃ ｎ ｅ Ｍ ａ ｎ ｔ ｏ ｓｉ ｇ Ｍ ａ ｎ ｔ ｒ ｓ ｉ ｇ Ｉ ｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｒｔ ｉｄ ｒ ｇ ｅ ｉ ｒ ａ ｔｎ ｃ ｇ ｅ ｉ ｄ ｅ ｓｎ ｒ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｅ ｃ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ ：Ｆｏ ｎ ｅ ｒ ｔｄｒ ｕ ｉｇ ｐ ｒｔ ｉｄ ｒ ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｅｏ ｅｙ ｉｏ ｓａ ｃｒａｎ ｄｂ ｘ ｒｉｔｇ ａｅ ｅ ｓｎ ｙ ｉ ｃｎ ｅ ，ｔ ｅｔｃ ｎ ｌｇ ｆｒｃ ｖ ｒ ｒｎ ｗａ ｓｅ ｔｉｅ ｙ ｅ — ｅ
梁晓平 苏成德
（ 河北理 工 大学 资源 与环境 学院 ・ 山 ０ ３ ０ ） 唐 ６ ０ ９
摘 要 ： 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 一一磁选 流程 ，所 为
生产的铁精 矿产率为 ６ ％，品位为 ６． ０ ，回收率为 ７． ９ ０ １１％ ５ ２ ％，其含硫为 ０ ３ ％ ，符合工业 高炉炼 铁 ．５
硫铁矿的分选
硫铁矿的分选方法一、我国硫资源和伴生硫铁矿的开发前景1.1.我国硫铁矿的工业状况．．．．．．．．．．．．．．．．1二、硫铁矿类矿物的选别特性．．．．．．．．．．．．．．．1三、伴生硫铁矿的分选流程．．．．．．．．．．．．．．．．2四、伴生硫铁矿的分选回收．．．．．．．．．．．．．．．．24.1铅锌矿伴生硫铁矿的回收．．．．．．．．．．．．．．． 34.1.1.螺旋溜槽重选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34.1.2.硫酸活化浮选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54.2.铜矿伴生硫铁矿的回收．．．．．．．．．．．．．．．．54.2.1.石灰抑硫浮铜分选．．．．．．．．．．．．．．．． 64.2.2.硫酸或矿山酸性废水活化．．．．．．．．．．．．．．74.2.3.选择性捕收剂铜硫分选．．．．．．．．．．．．．．．84.2.4.铵盐活化浮选．．．．．．．．．．．．．．．． 84.2.5.旋流器重选．．．．．．．．．．．．．．．． 94.2.6.有机抑制剂及其它活化剂．．．．．．．．．．．．． 94.3.多金属矿伴生硫铁矿的回收．．．．．．．．．．．．．．104.3.1.硫化矿全浮分离．．．．．．．．．．．．．．．． 114.3.2.磁选分离．．．．．．．．．．．．．．．．114.4煤系硫铁矿的回收．．．．．．．．．．．．．．．．114.5.精矿输送及水份．．．．．．．．．．．．．．．．12五、结语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12摘要: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。
关键字:硫铁矿分选方法一、我国硫资源和伴生硫铁矿的开发前景硫铁矿类矿物包括黄铁矿、磁黄铁矿和白铁矿, 主要指黄铁矿, 是最重要的含硫工业矿物, 它主要用于生产基本化工产品) ) ) 硫酸。
ú
所用样品为重庆煤 ， 一 ２ ０ ０目。硫酸、 氨水 、 氢氧化 钠 等试 剂 均是分 析 纯 。
１ ． ２ 试 验 方 法
称取 １ ０ ０ ． Ｏ Ｏ ｇ 样 品， 加 入稀 硫 酸 。反 应 ３ ０ ｍ ｉ ｎ后 ， 加 入氨 水 以调节 ｐ Ｈ 值至 ｌ １ ． ０ 。待 反应进 行 ３ ｈ后再 用 高梯 度 磁选 机进 行磁 选 。
（ ３ ）
之后 ， 在不断地向溶液中加入氨水的情况下 ， 溶液 中的 Ｆ ｅ 和 Ｆ ｅ 发生如 下反 应并 生成 磁性 粒子 Ｆ ｅ ， Ｏ
２ Ｆ ｅ 。 ２ Ｆ ｅ ８ ＯＨ 一 － － － ， ４ Ｈ２ Ｏ ＋Ｆ ｅ ３ Ｏ４
，
由该 图可 知 ， 随着 Ｈ ｓ ０ 浓 度 的增 加 ， 黄 铁矿 的脱 除 率 也急 剧增 加 。当 Ｈ ｓ Ｏ 浓度为 ０ ． １ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ时 ， 黄 铁 矿 脱 除率达 到最 大值 。之 后 ， 随 着硫 酸 浓度 的增 加 ， 黄 铁 矿脱 除 率逐 渐下 降 。 因此 ， 我们可以认为硫酸的最适合浓度 为 ０ ． １ ｍ ｏ ｔ ／ Ｌ ， 此 时黄铁 矿脱 除率 最大 ， 为６ ３ ． ９ ７ ％。 ３ ． ２不 同温 度对 黄铁矿 脱 除率 的影 响 对黄铁 矿 的 脱 除 率 而 言 ， 温 度 对 它 的 影 响 和 硫 酸 对 它的影 响 同 样 重 要 。在 其 他 条 件 一 定 的 情 况 下 ， 分 别将温度设定为 ２ ５ ｏ Ｃ、 ４ ０ ￣ Ｃ、 ６ ０ ￣ Ｃ、 ８ ０ ￣ Ｃ、 １ ０ ０ ￣ Ｃ， 根据所 测数 据绘 制 曲线 以考察 温度 和黄 铁矿 脱除 率 的关 系 。
Ｕ Ⅲ ｔ ＪＵ Ｕ ， Ｕ Ｕ ｌ ３ Ｕ Ｕ Ｕ ０ ｕ
化学-磁选联合法处理硫酸渣的试验研究与机理分析
由于渣 中矿物主要为浸染状 、 包裹状结构 ， 各种 矿物互相连生 ， 相浸染 、 互 包裹 。用浮选 、 重选等物 理选矿方法难以达到脱硫指标 ， 参照文献＿的做法 ， ７ ］
酸渣难 以开发成炼铁原料 的一个重要因素是硫含量
高和铁品位低 ， 使大部 分硫 酸渣未得 到合理 利用。 现 针 对 硫 酸渣 脱 硫及 富铁 的 问题 进行 了研究 和
论述 。
２ 试样 的来源 与性质
２ １ 试样的来源 ．
丰富的铁 矿 资源 ， 且还 消除 了硫 酸渣 对 环境 的 而
采用化学法， 添加复合药剂 ， 对硫酸渣进行浸洗来去
除硫等有害杂质 ， 并溶解掉部分不含铁的物质， 从而 提高铁的品位。 初步探索实验条件为 ： 药剂选用王水 ， 药剂浓度 ２ 体积比）矿浆浓度 ５ ％， ％（ ， ０ 浸出时间 ９ ｉ， ０ｍｎ 清洗 浓度 ３ ％， ０ 清洗次数 ４ 沉降时间 ３ ｉ。试验流 次， ０ｍｎ
由多元 素分 析结果 可知 ， 试样 中 Ｆ ｅ的含 量不
高， 只有 ３ ．９ 含硫量较高 ， ６８ ％， 达到了 １５９ 且样 ． ％， ９
收稿 日期 ．０５ ８ ９ ２０ —０ 一ｌ
品中含石英等杂质较多。要开 发硫 酸渣为铁精粉 ，
基金项 目： 山东省 自然科 学基 金项 目（ ２ ｏＢ １ Ｙ０３ｏ）
为最佳条件。 随着矿浆浓度 的增加， 脱硫效果变差 ， 但差别不 大。在矿浆浓度 ３ ％ｎ ， ｏ ￣ 取得的指标较适宜。若矿浆
污染 。
黄铁矿烧渣处理含铊重金属废水的研究
需标 准溶 液 。实 验 所 有试 剂 均 为 优 级纯 ， 水 为超
纯水 。 １ ． ２ 废 水 的 净 化 处 理
废水净 化处 理 步骤 如 下： ①将 粉 碎成 ０ ． ３ ｍｍ 的烧 渣按质 量 比为 １： ６ ～２ ５ 加 入 废水 中 ， 在
需要 大设 备 ， 或存 在成 本 高 、 效 率低 等 问题而 在许
多 条件 下还 难 以应 用 。近 年 来 ， 利 用 铁 氧 化 物 等 矿 物 材 料 去 除 重 金 属 污 染 的 研 究 逐 渐 引 起 关
加入 等 量 的 Ｒ ｈ内标 （ 最终浓度为 １ ０ ｎ ｇ ／ ｍＬ） 进 行基 质效 应 的校正 。 （ ２ ） 重金 属 的含 量检 测 。将 试 样 用 ０ ． ４ ５“ ｍ
铊是 一种 高 度 分 散 的稀 有 金 属 元 素 ， 其 生 理 毒性 很强 。铊 对 哺 乳 动 物 的 毒性 仅 次 于 甲基 汞 ，
比汞 还 强 ； 对人体， 铊 是剧 烈 的神经 毒物口 ］ 。含 铊 资 源开 发利 用 （ 如 矿 山 开采 、 金 属 冶炼 、 工 业 生产
有 效 控 制 工 业废 水铊 污 染 的 源 头 ， 且 经 济 简捷 。
关键词 ： 黄铁 矿 烧 渣 ； 铊； 重金属 ； 废 水 处 理 中 图分 类 号 ： Ｘ ３ ７ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ２ ９ ５ — ０ ４
研究 资 料显 示 ， 以含 铊 黄 铁 矿作 为 原 料 的硫
酸 厂在 生 产 过 程 中将 大 量 的 铊 带 入 硫 酸 厂 废 水
常温 下搅 拌 ３ ０ ￣４ ０ ｍｉ ｎ ； ② 向步 骤① 所 得混 合 体
硫铁矿资源的综合回收
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟硫铁矿资源的综合回收硫铁矿资源多数都伴生和共生有铜、铅、锌、金、银等有色金属和贵金属元素，以及煤、明矾石、地开石等有用非金属矿物，在矿产资源日趋短缺的今天，有效回收利用硫铁矿矿石中共、伴生资源，促进矿产资源的可持续发展，将会给社会带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
近年来，选矿工作者在综合回收硫铁矿共、伴生资源方面进行了较多的研究工作，取得了较为丰富的成果。
某复杂低品位硫铁矿矿石性质复杂，结构构造多样，硫、铁矿物主要赋存在黄铁矿、磁铁矿和磁黄铁矿中，分选难度较大，为合理开发该矿产资源，周贺鹏等对其进行了选矿工艺研究。
结果表明，采用优先浮硫尾矿磁选收铁工艺，在原矿含硫13.62%、含铁21.52%的基础上，闭路试验可获得含硫41.35%、硫回收率83.37%的硫精矿，含铁64.86%、铁回收率76.35%的铁精矿，试验指标良好，硫、铁矿物均得到了较好的综合回收。
刘俊等以自行研制的LC1 为捕收剂，水玻璃为脉石矿物的抑制剂，采用铜硫混浮铜硫混合精矿再磨铜硫分离的原则流程，对某铁矿石的磁选尾矿进行了分选试验研究，获得了铜品位22.13%，铜回收率81.88%的铜精矿和硫品位31.69%，硫回收率76.34%的硫精矿。
内蒙古某硫铁矿属以硫为主、伴生低品位铜锌的复杂硫化矿石，刘占华等经浮选流程产生了铁品位为17.75%、硫质量分数为5.87%的高硫铁尾矿。
针对此高硫铁尾矿进行了磁选、摇床、磁选反浮选和直接还原焙烧磁选等一系列提铁降硫的探索试验研究。
结果表明，采用常规选矿方法很难达到理想的分选效果; 而采用直接还原焙烧磁选方法可获得铁品位为93.57%、硫质量分数为0.39%、对弱磁精矿的回收率为82.01%的直接还原铁产品，为有效提高资源综合利用率提供了新的途径。
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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利用硫铁矿烧渣制备电池级磷酸铁工艺研究
利用硫铁矿烧渣制备电池级磷酸铁工艺研究在探索科技的海洋里，我们总能找到那些让生活变得更加精彩的小秘密。
比如，如何把废弃的硫铁矿烧渣变废为宝，变成制造电池级磷酸铁的关键原料？这不是什么高科技，但确实能让我们的生活更绿色、更环保。
想象一下，你手里拿着一堆看似无用的烧渣，心里却在想：“这些废物到底该怎么
处理呢？”别急，今天咱们就来聊聊这个让人头疼的问题。
得明白，硫铁矿烧渣虽然看
起来不起眼，但其实它里面藏着不少宝贝呢！
你知道吗？硫铁矿烧渣其实是一种宝贵的资源。
经过科学处理后，它们可以变身成为制造电池级磷酸铁的重要原料。
这个过程听起来是不是有点像“点石成金”呢？没错，就是这么神奇！
怎么个变法儿呢？简单来说，就是通过一系列复杂的化学反应，把烧渣里的硫元素和磷元素给分离出来。
这个过程就像是一场化学盛宴，各种试剂和反应器都派上了用场，最后得到的磷酸铁产品，不仅质量上乘，而且环保效益显著。
想象一下，如果你能参与到这个过程中去，那该有多酷啊！不仅能学到很多关于化学的知识，还能为环保事业贡献一份力量。
这可真是一举两得，既满足了好奇心，又为地球的未来添砖加瓦。
当然了，这个过程也不是一帆风顺的。
毕竟，任何一项技术的成功都需要经历无数次的试验和改进。
但是，只要我们坚持不懈地努力，总有一天，我们能够实现这个梦想！
所以，亲爱的朋友们，让我们一起来关注这个小小的硫铁矿烧渣吧！也许有一天，我们会惊讶地发现，这些不起眼的废弃物竟然能创造出如此巨大的价值！让我们一起期待那一天的到来吧！。