CN101139654A - 一种以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

一种以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的方法及其设备，是在现有硫铁矿生产硫酸装置的沸腾炉基础上，选用硫铁精矿为原料，提高沸腾炉二次进风风量，设计二次风入炉的分布方式为双层多点沿炉身切线入炉，使气和矿粒在二次风的推动下呈旋流沸腾状运动，延长了矿粒在炉内的停留时间，使气和矿粒充分接触充分燃烧，大大提高了矿粒硫的烧出率，使排出的烧渣铁含量为55～65％，硫含量为0.3～0.8％，达到了炼铁工业原料铁精砂粉的质量要求，变废渣为炼铁原料。本发明方法及其设备简单，易行，投资少，见效快，使硫铁矿的硫元素和铁元素得到充分利用，提高了资源利用水平，本发明具有巨大的经济效益，社会效益和环保效益。它适宜于在以硫铁矿生产硫酸的装置上推广应用。

Description

一种以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种从硫铁矿选铁的方法及其设备，更具体地说它是用硫铁矿直接焙烧得到铁精砂粉的方法及其设备。

背景技术

我国是硫铁矿大国，储量丰富占世界储量的70％，但我国将硫铁矿作非金属矿来开发，只是开发利用其中的硫元素，主要用作硫酸。硫酸生产是硫铁矿在沸腾炉中焙烧，得到含SO₂的炉气从炉顶排出，送入制酸系统制酸；硫铁矿的烧渣从沸腾炉底排渣口排出，其含铁40～55％、含硫＞1％，达不到铁精矿的要求，只能做水泥添加剂，其利用量不大，经济价值很低，大部分烧渣成了废渣。根据硫铁矿生产规模1300多万吨计算，生产硫酸的烧渣亦有近1300万吨，造成几百万吨铁元素资源的流失，确是极大的浪费，另一方面，我国又以每吨800多元的高价大量进口铁矿石。要使烧渣达到含铁55～65％、含硫0.3～0.8％铁精矿的要求，采用另行设计一套装置，对烧渣进行提取，提取过程中消耗不少电力，又造成新的污染，得到产品含铁量最高才60％，因而它不是一种好的方法。

中国专利局公开号CN1908206A，公开日期2007年2月7日，名称为“用硫铁矿生产铁精粉的方法及其装置”中公开了该申请方法是在现有硫酸生产装置的基础上，增加一套混配装置，将沸腾炉排出的烧渣按一定比例与硫铁矿混配后入炉焙烧，得到产品除硫酸外，还得到含铁＞63％的铁精粉。该方法使硫铁矿中的硫元素和铁元素都得到利用，但不足之处是，同样要新增加一套混配系统装置，这就带来了，扩大了生产流程，增加操作岗位操作工人和动力消耗。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种充分利用现有硫酸生产装置，不新增任何新的设备，投资省、见效快、产品质量优、经济效益显著的以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的方法及其设备。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的方法，包括一套含有沸腾炉的硫酸生产装置，硫铁矿在沸腾炉内焙烧，生产出98％或93％硫酸与硫铁矿烧渣，硫铁矿烧渣由沸腾炉底排渣口排出的渣和炉顶炉气出口带出的渣尘组成，沸腾焙烧的原料是硫含量30～45％、铁含量41～52％、粒度为0.44mm～0.061mm(40日～200日)的硫铁精矿；沸腾炉的二次进风量是总进风量的30～70％，炉底入口风压为2994Pa～9080Pa；整个炉膛温度900～1200℃，焙烧所得烧渣产品是铁含量55～65％，含硫0.3～0.8％的铁精砂粉。

一种以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的设备是旋风沸腾炉，它包括炉底风进口1、风室2、风帽3、投料口4、排渣口5、二次进风管6、炉堂7、炉气出口8、沸腾炉炉门9，二次风入炉分布设计成多点、分层、沿炉身切线方向进入沸腾炉。

本发明的生产方法及其设备，与现有技术比较具有以下优点：

1、本发明用原有以硫铁矿生产硫酸的装置，不增加任何设备，只对原沸腾炉的二次进风管稍加改造，使二次风以多点、分层、沿炉身切线方向入炉；原料选用硫铁精矿；沸腾焙浇的工艺条件作相应的变化。就使沸腾炉排出的烧渣铁含量为55～65％、硫含量为0.3～0.8％，达到铁精矿砂粉的质量要求，为炼铁工业提供合格的原料，同时得到98％或93％的硫酸产品，沸腾床的生产能力也提高了2倍以上。比现有技术节省了设备投资，减少工艺流程和操作程序，节省了人力、物力和电力消耗。

2、本发明使硫铁矿资源的硫元素和铁元素都得到利用，提高了资源利用水平。使原硫铁矿生产硫酸的废渣变为炼铁工业的原料，使硫酸生产达到废渣零排放，可见本发明具有巨大的经济效益，社会效益和环境保护效益。

3、本发明简单、易行、可以在现有硫铁矿生产硫酸的企业大力推广应用。

附图说明

图1是本发明旋流沸腾炉的立面剖视示意图；

图2是本发明旋流风沸腾炉的A-A剖面示意图；

图中：炉底风进口1，风室2，风帽3，投料口4，排渣口5，二次风管6，二次风上层进风管6-1，二次风下层进风管6-2，炉膛7、炉气出口8，沸腾炉炉门9。

具体实施方式

如附图所示，现有以硫铁矿为原料生产硫酸装置的沸腾炉，它包括炉底进风口1，风室2，风帽3，进料口4，排渣口5，二次风管6，炉膛7、炉气出口8，沸腾炉炉门9。本发明选用选矿业经破碎、研磨、浮选去杂得到的粒度为0.44mm～0.061mm(40目～200目)硫含量46％以上、铁含量约42％，或铁含量52％以上、硫含量30％左右的硫精矿为原料，从投料口4进入沸腾炉焙烧。粒度越细的矿粒在炉内越容易燃烧，同时矿粒度越细它在炉内停留时间越短，因此矿粒硫的烧出率也低。为了提高硫精矿硫的烧出率，必须改变矿粒在沸腾炉内的运动状态，延长矿粒在炉内的停留时间。本发明采用扩大二次风进风量，风量由原来占总风量10～20％，提高到占总风量30～70％；二次风入炉分布的方式设计成2层、12点，沿炉身切线方向进入炉内，如图1、2中6-1和6-2所示。相应的工艺操作指标是：炉底风压2994Pa～9080Pa，炉膛温度900～1200℃，使沸腾炉内的气和矿粒粉混合物在切线方向二次风的推动下，形成旋流状态，气和矿粒粉混合物在生产内作曲线运动，大大地延长了矿粒在炉内的停留时间，加剧了气和矿粒粉的充分接触，充分燃烧，从而提高了矿粒粉硫的烧出率。沸腾炉排出的烧渣由排渣口5排出的渣和炉顶炉气出口8带出的烧尘组成，渣和烧尘各约占烧渣总量的30％和70％，其质量符合炼铁工业原料铁精矿粉的要求。

以下实施例是在40Kt/a硫酸装置的沸腾面积为6.5m²沸腾炉中进行。

实施例1

将粒度为0.44～0.077mm硫含量为30.35％，铁含量为51.81％的硫铁精矿从沸腾炉投料口4投入沸腾炉内焙烧，控制炉底风压8483Pa，炉底风量157m³/min，二次口风量为68m³/min，沸腾层底部温度1090℃，中部温度1060℃，炉顶温度930℃，从沸腾炉排渣口5排出的渣，铁含量为59.75％，硫含量为0.16％，其量占总量的30％，从生产顶炉气出口8带出的烧尘铁含量63.98％，硫含量0.31％，其量占总量约70％，二者混合后铁含量为62.71％，硫含量0.265％符合炼铁工业原料铁精砂粉的质量要求。

实施例2

将粒度为0.108～0.077mm，硫含量28.1％、铁含量52％的硫铁精矿，从沸腾生产投料口4投入沸腾炉内焙烧，控制炉底风压4990Pa，炉底风量68m³/min，二次风风量157m³/min，沸腾层底部温度900℃，中部温度1200℃，炉顶温度1090℃，从沸腾炉排渣口4几乎无烧渣排出，从炉顶炉气出口8带出的烧尘，铁含量65.2％、硫含量0.45％，它几乎是沸腾炉排出的全部烧渣。其质量达到炼铁原料的要求。

实施例3，将粒度为0.172～0.077mm，硫含量35.9％、铁含量为49.1％的硫铁精矿，从沸腾炉投料口4投入沸腾炉内焙烧，控制炉底风压6686.6Pa，炉底风量123.8m³/min，二次风风量101.2m³/min，沸腾层底部温度1050℃，中部温度1070℃，炉顶温度980℃，从沸腾炉排渣口4排出的烧渣，铁含量56.29％、硫含量0.35％，其量占总量的40％；从炉顶炉气出口8带出的烧尘铁含量64.63％，硫含量0.62％其量占总量的60％，二者混合后铁含量为61.3％，硫含量为0.51％，符合炼铁工业原料铁精砂粉的质量要求。

Claims (2)

1.一种以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的方法，包括一套含有沸腾炉的硫酸生产装置，将硫铁矿在沸腾炉内焙烧，生产出98％或93％硫酸和硫铁矿烧渣，硫铁矿烧渣由炉底排渣口排出的渣和炉顶炉气出口带出的渣尘组成，其特征在于，沸腾焙烧原料为硫含量28～36％、铁含量49～52％、粒度为0.44mm～0.061mm的硫铁精矿；沸腾炉的二次风进风量是总进风量的30～70％，炉底入口风压为2994Pa～9080Pa；整个炉膛温度900～1200℃，焙烧所得烧渣产品是铁含量55～65％，含硫0.3～0.8％的铁精砂粉。

2.一种以硫铁矿为原料生产铁精砂粉的设备是旋风沸腾炉，包括炉底风进口(1)、风室(2)、风帽(3)、投料口(4)、排渣口(5)、二次进风总管(6)、炉堂(7)、炉气出口(8)、沸腾炉炉门(9)，其特征在于，二次风入炉分布设计成多点、分层，沿炉身切线方向进入沸腾炉。

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