CN108970354B - 一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法 - Google Patents

一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108970354B
CN108970354B CN201810877444.1A CN201810877444A CN108970354B CN 108970354 B CN108970354 B CN 108970354B CN 201810877444 A CN201810877444 A CN 201810877444A CN 108970354 B CN108970354 B CN 108970354B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
sulfur
coal
iron
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810877444.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108970354A (zh
Inventor
马春元
夏霄
赵希强
冯太
李军
张世珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201810877444.1A priority Critical patent/CN108970354B/zh
Publication of CN108970354A publication Critical patent/CN108970354A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108970354B publication Critical patent/CN108970354B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/06—Preparation of sulfur; Purification from non-gaseous sulfides or materials containing such sulfides, e.g. ores
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002—Removal of contaminants
    • C10K1/003—Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/004—Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02—Dust removal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

本发明涉及一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法，属于金属冶炼领域，在煅烧‑煤气化反应塔内，黄铁矿在底部煅烧，煤粉及煤灰在中上部发生煤气化反应，塔底煅烧生成的铁的高价氧化物由含硫烟气携带至反应塔中上部与煤气化产生的煤气、焦炭混合，发生氧化还原反应，产物分别通过铁基高温分离器和碳基高温分离器将其分离下来并回送至氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔中对铁的氧化物进行二级还原反应，产生还原气，得到铁渣，原煤气经过净化得到纯净煤气，硫磺冷凝器冷凝回收硫磺。实现了黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的进行，实现了黄铁矿的高效、清洁利用。

Description

一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法
技术领域
本发明属于金属冶炼领域，特别是涉及一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法。
背景技术
我国黄铁矿资源储量丰富，主要用于制备工业硫酸。黄铁矿的主要成分是二硫化铁，黄铁矿冶炼煅烧过程中没有实现黄铁矿的高效、清洁利用。
煤气化技术是煤炭清洁、高效利用的途径之一，该技术主要用于生产城市煤气、化工合成原料气、联合循环发电用燃气等。近年来随着建材、陶瓷、玻璃等行业工业窑炉烟气排放环保标准的提高，原燃煤窑炉改为燃气，工业用燃气的需求增大，而我国天然气资源短缺，通过煤气化生产工业燃气成为必然选择。
铁是重要的金属原料，其最大用途是用于炼钢，也大量用于制造铸铁和锻铁，在工农业生产中，装备制造、铁路车辆、道路桥梁、轮船码头、房屋土建均离不开钢铁构件，钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。
专利201810099328.1一种冶炼烟气制硫磺的工艺，利用煤气化和烟气在还原炉内进行反应得到单质硫蒸汽，经过冷凝后收集硫磺。专利201210516527.0一种采用热解-还原联合技术生产硫磺的方法，硫铁矿高温热解得到硫蒸气和硫化亚铁热炉渣，热炉渣再煅烧得到氧化铁炉渣，硫蒸气回收，氧化铁炉渣经过还原炉还原得到单质铁。上述专利的工艺生产过程没有进行高效的利用。
我国的硫磺资源紧缺，所以亟需一种黄铁矿高效、清洁利用同时制备得到重要资源的方法。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的第一个目的是提供一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的方法。对于黄铁矿煅烧产生的高浓度SO2烟气，可通过煤气化工艺产生的煤气与焦炭直接还原为单质硫蒸汽，然后依次经过除尘、降温、精除尘工艺后由硫磺回收装置回收硫磺；对于黄铁矿煅烧的固体产物，其有效成分为铁的各类氧化物(主要是Fe2O3和Fe3O4)，铁的氧化物首先经煤气进行初步还原，还原产物为铁的低价氧化物(主要为FeO)和单质铁，然后再利用煤气化产生的焦炭对低价铁的氧化物进行二次还原，以保证铁的转化率；煤气化过程产生的煤气与还原过程产生的CO气体混合后经降温、除尘、脱硫后得到高热值煤气。该过程实现了黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三种产品的联产。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的方法，具体步骤为：
1)在煅烧-煤气化反应塔内，黄铁矿在底部煅烧，煤粉及煤灰在中上部发生煤气化反应，塔底煅烧生成的铁的高价氧化物由含硫烟气携带至反应塔中上部与煤气化产生的煤气、焦炭混合，发生氧化还原反应，得到原煤气和还原反应产物；
2)步骤1)煅烧-煤气化反应塔烟气携带的固体颗粒，分别通过铁基高温分离器和碳基高温分离器分离下来并送至氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔中对铁的氧化物进行二级还原反应，产生还原气，还原气分为两路，一路与原煤气混合脱硫后产生煤气，另一路返回氧化铁还原塔；
3)步骤1)中的原煤气依次经过铁基高温分离器和碳基高温分离器，将气体中携带的固体分离下来，再依次进入原煤气冷却器、精除尘设备，由硫磺收集装置回收硫磺并储存在硫磺储罐；分离出单质硫蒸汽的原煤气进入脱硫装置脱除原煤气中的含硫废气，从而得到纯净高热值煤气。
黄铁矿冶炼工艺和煤粉、煤灰的煤气化工艺进行结合，将两种工艺合二为一，两个反应在一个煅烧-煤气化反应塔内进行，底部得到含有高浓度SO2的气体携带高价氧化物进入煅烧-煤气化反应塔上部，同煤气、焦炭发生还原反应，得到单质硫蒸汽、低价铁的氧化物、未反应的焦炭、未反应的煤气、单质铁，低价铁的氧化物、未反应的焦炭、单质铁进入氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔内还原反应得到含有大量CO的还原气和铁渣，单质硫蒸汽和未反应的煤气组成原煤气，原煤气经冷却得到硫磺，原煤气中的煤气经过净化和冷却后再经过脱硫装置得到净化的煤气，实现了铁、硫磺、煤气三联产。
优选的，所述步骤1)中所述黄铁矿的粒径60μm-3mm，黄铁矿反应温度为600-1400℃，反应时间为5～200s，过量空气系数1～1.65。
进一步优选的，所述步骤1)中所述黄铁矿的粒径80μm-2mm，黄铁矿反应温度为1000-1300℃，反应时间为30～120s，过量空气系数1.1～1.5。
更进一步优选的，所述步骤1)中所述黄铁矿的粒径300μm-1mm，黄铁矿反应温度为反应时间为30～80s。
优选的，所述步骤1)中煅烧-煤气化反应塔底部，黄铁矿煅烧生成的含硫烟气中SO2浓度为5％～30％，固体产物为铁的高价氧化物，高价氧化物的主要成分为Fe2O3和Fe3O4。
优选的，所述步骤1)中煤粉及煤灰在煅烧-煤气化反应塔中上部反应的温度为700℃-1300℃，发生煤气化反应的产物为焦炭及煤气。
进一步优选的，所述步骤1)中煤粉及煤灰在煅烧-煤气化反应塔中上部反应的温度为800℃-1100℃。
优选的，所述步骤1)中含硫烟气携带高价氧化物在煅烧-煤气化反应塔中上部与焦炭和煤气反应的温度为600℃～1400℃，还原反应产物为硫蒸气、铁的低价氧化物、单质铁。
进一步优选的，所述步骤1)中含硫烟气携带高价氧化物在煅烧-煤气化反应塔中上部与焦炭和煤气反应的温度为800℃～1000℃。
优选的，所述步骤2)中固体颗粒的主要成分为焦炭和铁的氧化物，氧化铁还原塔中二级还原反应的温度为600℃～1400℃，还原气的主要成分为CO、CO2。
进一步优选的，所述步骤2)中氧化铁还原塔中二级还原反应的温度为800℃～1000℃，
优选的，所述所述步骤3)中原煤气的主要成分为煤气和单质硫蒸汽。
优选的，所述原煤气冷却器中换热介质为冷却水、空气、导热油、熔盐中的一种。
本发明的第二个目的是提供一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置。
一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置，包括制焦原料储仓、黄铁矿储仓、煅烧-煤气化反应塔、氧化铁还原塔、铁基高温分离器、碳基高温分离器、原煤气冷却器、精除尘设备、硫磺收集装置、硫磺储罐、脱硫装置，制焦原料储仓与煅烧-煤气化反应塔的中上部连接，黄铁矿储仓与煅烧-煤气化反应塔的底部连接，煅烧-煤气化反应塔顶部的烟气出口依次连接铁基高温分离器、碳基高温分离器、原煤气冷却器、精除尘设备、硫磺收集装置，铁基高温分离器、碳基高温分离器的底部分别连接氧化铁还原塔，硫磺收集装置的底部连接硫磺储罐，硫磺收集装置的气体出口连接脱硫装置。
优选的，煅烧-煤气化反应塔和氧化铁还原塔紧贴放置，外部设保温层，中间用高导热材料隔开。
煅烧-煤气化反应塔和氧化铁还原塔设置成一体可以将煅烧-煤气化反应塔中煅烧黄铁矿的部分热量传递到氧化铁还原塔，有助于促进氧化铁还原塔中铁的氧化物与焦炭氧化还原反应的进行。
优选的，氧化铁还原塔的顶部通过原煤气管道与原煤气冷却器连接，通过回还原塔管道与氧化铁还原塔的底部连接。
进一步优选的，原煤气管道与回还原塔管道上设置第一控制阀门和第二控制阀门。
控制阀门具有精确调节输料的作用，同时保证系统的密封性。
本发明的有益效果：
黄铁矿冶炼工艺和煤粉、煤灰的煤气化工艺进行结合，将两种工艺合二为一，利用煅烧-煤气化反应塔、氧化铁还原塔、硫磺回收装置以及原煤气提纯系统，通过精确控制各反应条件，将煤气化产生的焦炭和煤气将黄铁矿冶炼烟气中高浓度SO2还原为硫磺，同时将黄铁矿冶炼出的铁的各类氧化物还原为单质铁，剩余未参与反应的煤气经一系列后处理获得高热值煤气，不仅可以缓解我国硫磺资源及天然气资源紧缺的现状，提高我国钢铁的年产量，同时提出了一种全新的黄铁矿冶炼方式，实现了黄铁矿的高效、清洁利用，对于冶金行业具有重大意义。
硫磺冷凝器冷凝回收硫磺的纯度达到99.7％以上，符合工业硫磺一等品标准。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的系统图；
1、制焦原料储仓，2、黄铁矿储仓，3、煅烧-煤气化反应塔，4、氧化铁还原塔，5、铁基高温分离器，6、碳基高温分离器，7、原煤气冷却器，8、精除尘设备，9、硫磺收集装置，10、硫磺储罐，11、脱硫装置，12、第一控制阀，13、第二控制阀。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合实施例对本发明进一步说明
实施例1
黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的方法
1)在煅烧-煤气化反应塔内，黄铁矿粒径为80μm，在底部温度为1100℃煅烧，反应时间为30s，过量空气系数1.1，得到的含硫烟气的SO2浓度为8％；煤粉及煤灰在中上部发生煤气化反应，反应温度为800℃，塔底煅烧生成的铁的高价氧化物由含硫烟气携带至反应塔中上部与煤气化产生的煤气、焦炭混合，发生氧化还原反应，氧化还原反应的温度为800℃，得到原煤气和还原反应产物。
2)步骤1)煅烧-煤气化反应塔得到的固体颗粒，分别通过铁基高温分离器和碳基高温分离器将其分离下来并送至氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔中对铁的氧化物进行二级还原反应，反应温度为800℃，产生还原气，还原气分为两路，一路与原煤气混合脱硫后产生煤气，另一路返回氧化铁还原塔。
3)步骤1)中的原煤气依次经过铁基高温分离器和碳基高温分离器，将气体中携带的固体分离下来，再依次进入原煤气冷却器、精除尘设备，由硫磺收集装置回收硫磺并储存在硫磺储罐；分离出单质硫蒸汽的原煤气进入脱硫装置脱除原煤气中的含硫废气，从而得到纯净高热值煤气。
实施例2
黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的方法
1)在煅烧-煤气化反应塔内，黄铁矿粒径为1mm，在底部温度为1200℃煅烧，反应时间为60s，过量空气系数1.3，得到的含硫烟气的SO2浓度为14％；煤粉及煤灰在中上部发生煤气化反应，反应温度为900℃，塔底煅烧生成的铁的高价氧化物由含硫烟气携带至反应塔中上部与煤气化产生的煤气、焦炭混合，发生氧化还原反应，氧化还原反应的温度为900℃，得到原煤气和还原反应产物。
2)步骤1)煅烧-煤气化反应塔得到的固体颗粒，分别通过铁基高温分离器和碳基高温分离器将其分离下来并回送至氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔中对铁的氧化物进行二级还原反应，反应温度为900℃，产生还原气，还原气分为两路，一路与原煤气混合脱硫后产生煤气，另一路返回氧化铁还原塔。
3)步骤1)中的原煤气依次经过铁基高温分离器和碳基高温分离器，将气体中携带的固体分离下来，再依次进入原煤气冷却器、精除尘设备，由硫磺收集装置回收硫磺并储存在硫磺储罐；分离出单质硫蒸汽的原煤气进入脱硫装置脱除原煤气中的含硫废气，从而得到纯净高热值煤气。
实施例3
1)在煅烧-煤气化反应塔内，黄铁矿粒径为2mm，在底部温度为1300℃煅烧，反应时间为120s，过量空气系数1.5，得到的含硫烟气的SO2浓度为16％；煤粉及煤灰在中上部发生煤气化反应，反应温度为1000℃，塔底煅烧生成的铁的高价氧化物由含硫烟气携带至反应塔中上部与煤气化产生的煤气、焦炭混合，发生氧化还原反应，氧化还原反应的温度为1000℃，得到原煤气和还原反应产物。
2)步骤1)煅烧-煤气化反应塔得到的固体颗粒，分别通过铁基高温分离器和碳基高温分离器将其分离下来并送至氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔中对铁的氧化物进行二级还原反应，反应温度为1100℃，产生还原气，还原气分为两路，一路与原煤气混合脱硫后产生煤气，另一路返回氧化铁还原塔。
3)步骤1)中的原煤气依次经过铁基高温分离器和碳基高温分离器，将气体中携带的固体分离下来，再依次进入原煤气冷却器、精除尘设备，由硫磺收集装置回收硫磺并储存在硫磺储罐；分离出单质硫蒸汽的原煤气进入脱硫装置脱除原煤气中的含硫废气，从而得到纯净高热值煤气。
实施例4
一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置，包括制焦原料储仓1、黄铁矿储仓2、煅烧-煤气化反应塔3、氧化铁还原塔4、铁基高温分离器5、碳基高温分离器6、原煤气冷却器7、精除尘设备8、硫磺收集装置9、硫磺储罐10、脱硫装置11，制焦原料储仓1与煅烧-煤气化反应塔3的中上部连接，黄铁矿储仓2与煅烧-煤气化反应塔3的底部连接，煅烧-煤气化反应塔3顶部的烟气出口依次连接铁基高温分离器5、碳基高温分离器6、原煤气冷却器7、精除尘设备8、硫磺收集装置9，铁基高温分离器5、碳基高温分离器6的底部分别连接氧化铁还原塔4，硫磺收集装置9的底部连接硫磺储罐10，硫磺收集装置9的气体出口连接脱硫装置11。
优选的，煅烧-煤气化反应塔3的底部设置排渣口和空气进口，氧化铁还原塔的底部设置铁渣排放口。
优选的，所述煅烧-煤气化反应塔3为气流床、鼓泡床、微流化床、喷动床及流化床形式中的一种。
优选的，所述氧化铁还原塔4为固定床、气流床、鼓泡床、微流化床、喷动床及流化床形式中的一种。
优选的，所述铁基高温分离器5和碳基高温分离器6为旋风分离器、轴流分离器形式中的一种，铁基高温分离器5和碳基高温分离器6与氧化铁还原塔4连接的管道上设置锁气给料机。
优选的，所述脱硫装置11为湿法催化脱硫装置。
优选的，煅烧-煤气化反应塔3和氧化铁还原塔4紧贴放置，外部设保温层，中间用高导热材料隔开。
煅烧-煤气化反应塔3和氧化铁还原塔4设置成一体可以将煅烧-煤气化反应塔3中煅烧黄铁矿的部分热量传递到氧化铁还原塔4，有助于促进氧化铁还原塔4中铁的氧化物与焦炭氧化还原反应的进行。
优选的，氧化铁还原塔4的顶部通过原煤气管道与原煤气冷却器7连接，通过回还原塔管道与氧化铁还原塔4的底部连接。
进一步优选的，原煤气管道与回还原塔管道上设置第一控制阀门12和第二控制阀门13。
锁器给料机和控制阀门具有精确调节输料的作用，同时保证系统的密封性。
上述气体输送过程由引风机或送风机提供输送动力。
精除尘设备8具有去除细粉尘的作用。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的方法，其特征在于：具体步骤为：
1)在煅烧-煤气化反应塔内，黄铁矿在底部煅烧，煤粉及煤灰在中上部发生煤气化反应，塔底煅烧生成的铁的高价氧化物由含硫烟气携带至反应塔中上部与煤气化产生的煤气、焦炭混合，发生氧化还原反应，得到原煤气和第一固体产物；
2)步骤1)煅烧-煤气化反应塔得到的第一固体产物，分别通过铁基高温分离器和碳基高温分离器将其分离下来并回送至氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔中对铁的氧化物进行二级还原反应，产生还原气，还原气分为两路，一路与原煤气混合脱硫后产生煤气，另一路返回氧化铁还原塔；
3)步骤1)中的原煤气依次经过铁基高温分离器和碳基高温分离器，将气体中携带的固体分离下来，再依次进入原煤气冷却器、精除尘设备，由硫磺收集装置回收硫磺并储存在硫磺储罐；分离出单质硫蒸汽的原煤气进入脱硫装置脱除原煤气中的含硫废气，从而得到纯净高热值煤气；
所述铁基高温分离器和碳基高温分离器为旋风分离器、轴流分离器中的一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中所述黄铁矿的粒径60μm-3mm，黄铁矿反应温度为600-1400℃，反应时间为5～200s，过量空气系数1～1.65。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中所述黄铁矿的粒径80μm-2mm，黄铁矿反应温度为1000-1300℃，反应时间为30～120s，过量空气系数1.1～1.5。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中煅烧-煤气化反应塔底部，黄铁矿煅烧生成的含硫烟气中SO2浓度为5％～30％，固体产物为铁的高价氧化物，高价氧化物的主要成分为Fe2O3和Fe3O4。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中煤粉及煤灰在煅烧-煤气化反应塔中上部反应的温度为700℃-1300℃，发生煤气化反应的产物为焦炭及煤气。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中煤粉及煤灰在煅烧-煤气化反应塔中上部反应的温度为800℃-1100℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中含硫烟气携带高价氧化物在煅烧-煤气化反应塔中上部与焦炭和煤气反应的温度为600℃～1400℃，反应产物为硫蒸气、铁的低价氧化物、单质铁。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中含硫烟气携带高价氧化物在煅烧-煤气化反应塔中上部与焦炭和煤气反应的温度为800℃～1000℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中第一固体产物的主要成分为焦炭和铁的氧化物，氧化铁还原塔中二级还原反应的温度为600℃～1400℃，还原气的主要成分为CO、CO2。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中氧化铁还原塔中二级还原反应的温度为800℃～1000℃。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中原煤气的主要成分为煤气和单质硫蒸汽，所述原煤气冷却器中换热介质为冷却水、空气、导热油、熔盐中的一种。
12.一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置，其特征在于：包括制焦原料储仓、黄铁矿储仓、煅烧-煤气化反应塔、氧化铁还原塔、铁基高温分离器、碳基高温分离器、原煤气冷却器、精除尘设备、硫磺收集装置、硫磺储罐、脱硫装置，制焦原料储仓与煅烧-煤气化反应塔的中上部连接，黄铁矿储仓与煅烧-煤气化反应塔的底部连接，煅烧-煤气化反应塔顶部的烟气出口依次连接铁基高温分离器、碳基高温分离器、原煤气冷却器、精除尘设备、硫磺收集装置，铁基高温分离器、碳基高温分离器的底部分别连接氧化铁还原塔，硫磺收集装置的底部连接硫磺储罐，硫磺收集装置的气体出口连接脱硫装置。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：煅烧-煤气化反应塔和氧化铁还原塔紧贴放置，外部设保温层，中间用高导热材料隔开。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：氧化铁还原塔的顶部通过原煤气管道与原煤气冷却器连接，通过回还原塔管道与氧化铁还原塔的底部连接。
CN201810877444.1A 2018-08-03 2018-08-03 一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法 Active CN108970354B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810877444.1A CN108970354B (zh) 2018-08-03 2018-08-03 一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810877444.1A CN108970354B (zh) 2018-08-03 2018-08-03 一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108970354A CN108970354A (zh) 2018-12-11
CN108970354B true CN108970354B (zh) 2020-06-19

Family

ID=64554737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810877444.1A Active CN108970354B (zh) 2018-08-03 2018-08-03 一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108970354B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109680114B (zh) * 2019-01-29 2020-01-14 山东大学 一种粉煤气化协同铁矿石还原的系统及方法
CN110142279B (zh) * 2019-05-15 2021-02-12 沈齐晖 一种高含硫量铁基物无害化处理的系统和方法
CN111821851A (zh) * 2020-07-17 2020-10-27 中国科学院工程热物理研究所 二元法还原含二氧化硫气体的系统与方法
CN114849900B (zh) * 2022-03-21 2023-04-11 中南大学 一种热解-磁选浮选联用回收硫精矿中有价元素的方法
CN114702070A (zh) * 2022-04-15 2022-07-05 中南大学 一种硫化锑精矿熔盐电解烟尘净化及制取硫磺的方法和系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6962683B2 (en) * 2002-07-15 2005-11-08 Research Triangle Institute Method of removing and recovering elemental sulfur from highly reducing gas streams containing sulfur gases
CN101054166B (zh) * 2007-04-11 2011-05-25 张跃 采用二段流化床从低品位硫铁矿中生产硫磺的方法
CN101549295B (zh) * 2009-05-13 2011-06-22 无锡市强亚耐火材料有限公司 一种焦炉煤气回收硫催化剂的制备方法
CN101787408B (zh) * 2010-03-12 2011-12-21 苏亚杰 利用粗煤气显热生产直接还原铁的方法
CN103011090B (zh) * 2012-12-06 2014-07-23 张跃 一种采用热解-还原联合技术生产硫磺的方法
CN106430111A (zh) * 2016-09-18 2017-02-22 江苏德义通环保科技有限公司 一种从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的方法
CN107177710A (zh) * 2017-06-14 2017-09-19 神雾科技集团股份有限公司 直接还原铁、建材、煤气化多联产的系统和方法
CN108128757B (zh) * 2018-02-01 2019-10-29 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种冶炼烟气制硫磺的工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN108970354A (zh) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108970354B (zh) 一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法
CN102303883B (zh) 脱硫石膏双气氛沸腾焙烧制备氧化钙和硫磺的方法
CN101343047B (zh) 一种石膏生产硫酸和水泥的改进生产工艺
CN102442650B (zh) 一种磷石膏生产硫酸联产电石的方法
CN109809456B (zh) 一种煤气化协同石膏煅烧联产氧化钙和硫磺的系统及方法
CN201161187Y (zh) 一种分解磷石膏的复合循环流化床装置
CN102502524B (zh) 一种由硫酸钙和硫磺生产二氧化硫的方法
CN111498811B (zh) 一种石膏煅烧协同co耦合炭热还原的工艺及装置
CN101955166B (zh) 半水磷石膏的分解方法
CN109928415B (zh) 一种石膏煅烧回收碳酸钙和硫磺的系统及方法
CN109573955B (zh) 一种硫酸盐炭热还原制备硫磺并回收脱硫剂的装置及工艺
CN104555946A (zh) 由硫磺气体还原石膏制硫酸联产水泥熟料的方法
CN107324288B (zh) 一种酸性废石膏综合处理与循环利用的工艺
CN113120933B (zh) 一种基于碳减排的生石灰制备工艺及系统
CN111995264A (zh) 一种石膏还原氧化循环煅烧联产生石灰及硫的工艺及系统
CN109775666B (zh) 煤气化协同硫酸钙煅烧及炭热还原制备硫磺的装置及方法
CN105217581B (zh) 一种化学石膏和电石渣综合利用的方法
WO2020124655A1 (zh) 硫/硝酸盐铁-炭还原制备硫磺并回收脱硫/硝剂的工艺
CN109735369A (zh) 一种石油焦化学链气化制取硫磺的装置及方法
CN103301744B (zh) 一种从烟气中脱除so2制备硫单质颗粒的脱硫装置及方法
CN109351150B (zh) 一种炭热还原过程中能量梯级利用的装置及方法
CN109502555A (zh) 一种炭硫协同分解硫酸钙回收硫磺和氧化钙的系统及工艺
CN109499344B (zh) 钙/镁基湿法脱硫及亚硫酸钙/镁资源化利用系统及工艺
CN113148961B (zh) 一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的系统及其工艺
CN205087919U (zh) 磷石膏、钾长石制硫酸联产碱性肥料生产系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant