CN111302312B - 一种石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺及系统,所述黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉的出料口与磁黄铁矿煅烧炉进料口相连,所述磁黄铁矿煅烧炉的出气口与石膏还原煅烧炉的进气口相连;所述硫化钙水合碳化器的出气口与克劳斯反应器的进气口相连。该工艺将难以处理的工业副产石膏协同黄铁矿或黄铁矿尾渣制备海绵铁和硫磺,同时副产石灰石粉末。该工艺为工业副产石膏以及黄铁矿冶炼提供了一种全新的资源化利用途径,具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于固废资源化利用领域,特别是涉及一种石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺及系统。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
目前我国工业副产石膏产生量约1.18亿吨,综合利用率仅为38%。其中,脱硫石膏约4300万吨,综合利用率约56%;磷石膏约5000万吨,综合利用率约20%;其他副产石膏约2500万吨,综合利用率约40%。目前工业副产石膏累积堆存量已超过3亿吨,其中,脱硫石膏5000万吨以上,磷石膏2亿吨以上。工业副产石膏大量堆存,既占用土地,又浪费资源,含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染,已经成为制约我国燃煤机组烟气脱硫和磷肥企业可持续发展的重要因素。
目前全球工业副产石膏利用总量较少,且90%处低端、低附加值利用。美国、欧洲磷石膏利用率普遍低于10%,绝大多数堆存。现全球磷石膏堆存量约60亿吨,且每年平均新增量达1.5亿吨。脱硫石膏利用率相对于磷石膏而言要大的多,欧洲和中国基本保持在50%左右,绝大多数用于石膏板等基础建材。虽日本在磷石膏和脱硫石膏方面的利用率均达90%以上(日本国内严重缺乏天然石膏源),但量相对较少,且也是处在建材等低端低科技含量领域。
我国黄铁矿资源储量丰富,主要用于制备工业硫酸。但是近年来,由于环保要求的日益严格,烟气SO2脱除技术及其资源化制备硫酸技术发展迅速,冶炼烟气及含硫废气制酸技术的到了广泛应用,导致目前我国硫酸产量过剩,又因为其存储和运输困难,过量的硫酸难以处理,对环境产生了极大影响。另外,当黄铁矿废料暴露于空气和地下水或蓄水池中的雨水时,容易氧化,形成大量的酸,释放污染土地和水源的可溶性有毒物质,对环境造成了巨大的损害。
海绵铁是一种重要的工业原料,主要用于电炉炼钢,代替废钢或者与废钢搭配使用,以改善炉料。与电炉使用废钢冶炼相比较,使用海绵铁的优点是:(1)海绵铁的化学成分稳定,有利于控制钢的质量;(2)海绵铁含杂质元素少(特别是P、S、N),与质量较差的废钢搭配使用,可以冶炼使用优质废钢才能冶炼的钢种,有利于提高钢的质量和扩大钢材品种;(3)冶炼海绵铁时,熔化期与精炼期交织在一起,可缩短冶炼时间,提高生产率;(4)海绵铁形状为球形或块状,可以连续加料、连续热装,从而降低电极消耗,延长炉顶、炉衬寿命,降低炉子的热损失,提高生产率,这些都有助于降低生产成本;(5)冶炼时供电平稳,噪声小;(6)海绵铁易于处理和运输。此外,当废钢价格高时,特别是依靠进口废钢的地区,使用价格便宜的海绵铁,可以降低原料费用,而且不受进口的限制。
我国也是一个硫磺资源短缺的国家,每年需要从国外进口大量硫磺,硫磺作为不可或缺的化工原料之一,大量依靠进口不仅会影响到国内硫磺市场稳定,同时对于国家安全也是一种潜在的威胁。目前我国烟气硫资源化利用技术,大多数是用来制备硫酸,但是由于硫酸的储存和运输困难,只能点对点供应,极大地限制了硫资源的应用范围。而硫磺作为固体,性质稳定,在所有硫产品中分子量最低,价值最高,易于长距离运输和储存,其价值远大于硫酸,因此,烟气硫资源化的主要方向应该是生产硫磺而不是硫酸。
但发明人发现:由于我国工业副产石膏(主要成分是硫酸钙)的利用率仅为50%左右,大量废石膏如不加处置,任意堆存,不但占用大片土地,而且会污染水体和土壤。例如,氟石膏中氟含量高达百分之3.07,其中百分之2.05是水溶性的,如处置不当,则会危害农业生产和人体健康并威胁牲畜生长繁殖。另一方面,黄铁矿浮选后会产生大量难处理低品位黄铁矿尾渣,其主要矿物组成为:赤铁矿(包括磁赤铁矿)、磁铁矿,微量的褐铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等。由于该类铁矿物多具蜂窝状、浸染状及残余结构,其中尤以浸染状结构为主,故采用常规选矿方法铁的回收率和品位都不高,带来了严重的资源短缺和能源浪费。
发明内容
为了克服上述问题,本发明提供了一种石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺及方法。该工艺为工业副产石膏以及黄铁矿冶炼提供了一种全新的资源化利用途径,具有广阔的市场前景。
为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一个方面,提供了一种石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,包括:黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置、石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置;所述黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉的出料口与磁黄铁矿煅烧炉进料口相连,所述磁黄铁矿煅烧炉的出气口与石膏还原煅烧炉的进气口相连;所述硫化钙水合碳化器的出气口与克劳斯反应器的进气口相连。
本发明的原理为:本发明提出的一种石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺及方法。根据黄铁矿在中性或还原性气氛下煅烧生成磁黄铁矿和单质硫蒸气,磁黄铁矿与生石灰、碳材料反应生成海绵铁、硫化钙和CO,石膏在高温、弱还原势条件下煅烧生成氧化钙和高浓度SO2烟气,硫化钙与水和二氧化碳在一定条件下生成石灰石粉末和硫化氢气体,硫化氢气体和SO2气体可以通过成熟的克劳斯工艺回收得到高品质硫磺等工艺,利用黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、石膏还原煅烧炉、硫化钙水合碳化器、高温分离器、克劳斯反应器、硫磺回收装置以及各种换热器等,通过精确控制各反应条件,将难以处理的工业副产石膏协同黄铁矿或黄铁矿尾渣制备海绵铁和硫磺,同时副产石灰石粉末。反应生成的石灰石粉末可代替石灰石作为湿法、半干法、干法脱硫脱硝的脱硫脱硝剂,也可以作为煤气化工艺的催化剂。海绵铁和硫磺作为重要的工业原料,具有很高的应用价值。该工艺为工业副产石膏以及黄铁矿冶炼提供了一种全新的资源化利用途径,具有广阔的市场前景。
本发明的第二个方面,提供了一种石膏协同黄铁矿资源化利用的方法,包括:
将黄铁矿在600-900℃中性或还原性气氛中分解为磁黄铁矿和单质硫蒸气;
将石膏在700℃-1200℃弱还原性气氛下发生反应生成氧化钙和SO2烟气;
磁黄铁矿与碳材料、所述氧化钙在700-1200℃温度范围内发生反应生成海绵铁、CO与硫化钙;
所述硫化钙与水和二氧化碳在20℃-100℃以下反应生成碳酸钙粉末和硫化氢气体;
所述硫化氢气体在催化剂存在条件下与SO2烟气反应生成单质硫蒸汽、回收,得到硫磺。
黄铁矿在600-900℃中性或还原性气氛中分解为磁黄铁矿和单质硫蒸气磁黄铁矿与碳材料、生石灰在700-1200℃温度范围内发生反应生成海绵铁、CO与硫化钙工业副产石膏的主要成分是硫酸钙,硫酸钙与碳材料、还原性气体(CO、H2、S2等)等还原性物质后,硫酸钙分解路径发生改变,硫酸钙在700℃-1200℃弱还原性气氛下(例如:)发生反应生成氧化钙和高浓度SO2烟气硫化钙与水和二氧化碳在20℃-100℃以下可反应生成碳酸钙粉末和硫化氢气体克劳斯硫磺回收工艺,H2S在催化剂(五氧化二钒)上与SO2反应(中等放热的催化反应),反应温度小于425℃,反应生成单质硫蒸汽;含有单质硫蒸汽的尾气通过硫磺回收装置回收得到硫磺,得到的硫磺储存在硫磺储罐中,经成型后即为硫磺产品。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明改变了传统黄铁矿冶炼制酸的应用现状,解决了由于黄铁矿含硫量高不能用于炼铁的限制,实现了黄铁矿向价值更高的海绵铁和硫磺的转化过程;
(2)本发明将难以处理的工业副产石膏资源化利用生产高价值硫磺、石灰石粉末,石灰石粉末可代替天然石灰石作为脱硫脱硝剂,也可以作为煤气化工艺的催化剂,降低了对天然石灰石资源的开采,保护了生态环境;硫磺作为重要的工业原料,均具有极高的利用价值;
(3)相比较其他硫磺回收工艺,本发明采用克劳斯硫磺回收工艺,技术工艺更加成熟,系统稳定性高,通过系统设计优化,使进入克劳斯反应器的气体配比正好符合克劳斯反应要求,不需要进行调质,省略了传统克劳斯工艺燃烧硫化氢制备SO2的过程,降低了系统能耗,提高了工艺经济性;
(4)本发明通过合理的系统设计优化,实现能量的梯级利用,降低了系统能耗;
(5)本发明系统设置烟气净化装置,脱硫剂可以循环利用,降低了脱硫剂的需求量,降低了烟气净化成本,提高了系统经济性;
本发明将难以处理的工业副产石膏协同黄铁矿或黄铁矿尾渣制备海绵铁和硫磺,同时副产石灰石粉末。反应生成的石灰石粉末可代替石灰石作为湿法、半干法、干法脱硫脱硝的脱硫脱硝剂,也可以作为煤气化工艺的催化剂。海绵铁和硫磺作为重要的工业原料,具有很高的应用价值。该工艺为工业副产石膏以及黄铁矿冶炼提供了一种全新的资源化利用途径,具有广阔的市场前景。
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为本发明中实施例1的石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺流程图。
图2是本发明中实施例2的石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺流程图。
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,本申请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。
一种石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺及方法,主要包括:
黄铁矿或黄铁矿尾渣经分选提纯后储存在黄铁矿储仓中,通过给料机精确控制给料量输送至黄铁矿煅烧炉,在600-900℃中性或还原性气氛中分解为磁黄铁矿和单质硫蒸气,单质硫蒸气直接输送至硫磺回收装置回收得到硫磺;磁黄铁矿输送至磁黄铁矿煅烧炉,在700-1200℃温度范围内与碳材料、生石灰发生反应生成海绵铁、CO与硫化钙,海绵铁作为产品出售,硫化钙输送至硫化钙水合碳化器,含有CO的煅烧烟气送入石膏还原煅烧炉提供弱还原性反应气氛;石膏首先输送至石膏预热干燥器预热干燥后输送至石膏还原煅烧炉,在700℃-1200℃弱还原性气氛下发生反应生成氧化钙和高浓度SO2烟气,氧化钙返回磁黄铁矿煅烧炉作为反应原料,高浓度SO2烟气送入克劳斯反应器;硫化钙在硫化钙水合碳化器中与工艺水及循环烟气反应生成石灰石粉末与硫化氢气体,石灰石粉末输送至烟气净化系统作为脱硫脱硝剂使用,硫化氢气体送入克劳斯反应气与石膏还原煅烧炉产生的高浓度SO2烟气反应生成单质硫蒸气,并通过硫磺回收装置回收得到硫磺;硫磺回收装置排出的烟气含有高浓度的CO2,一部分作为循环烟气返回硫化钙水合碳化器,另一部分进入烟气净化系统净化后排空。
所述黄铁矿主要成分为FeS2,可以是黄铁矿原矿,黄铁矿精矿或黄铁矿尾渣;
所述磁黄铁矿主要成分为FeS,也可以是含有FeSx(1<x<2)的磁黄铁矿;
所述石膏,粒径60μm-3mm,主要成分是二水硫酸钙,可以是湿法脱硫石膏、半干法脱硫石膏、天然石膏与磷石膏等多种硫酸钙产品;
所述黄铁矿煅烧炉,可以为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床等多种炉型;
所述磁黄铁矿煅烧炉,可以为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床等多种炉型;
所述石膏还原煅烧炉,可以为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床等多种炉型;
所述石膏还原煅烧炉内煅烧的原料包括:石膏、碱金属及碱土金属盐,特别是钙盐、镁盐;具体来说,在一些实施例中,所述煅烧原料可以为脱硫石膏、天然石膏、磷石膏、半干法脱硫灰、石灰石、镁法脱硫产物、氧化锌、氧化锰脱硫产物等。
所述硫化钙水合碳化器,可以为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床等多种形式;
所述碳材料,可以为煤炭、活性炭、活性焦、焦炭、碳化料、石墨、石墨烯、木炭、石油焦等含碳材料;
所述给料机,可以为螺旋给料机、锁气给料机等多种给料形式;
上述气固分离由高温分离器实现,所述高温分离器可以为高温旋风分离器、高温轴流分离器、高温旋流子分离器等多种形式的分离器;
上述气体输送过程由引风机或送风机提供输送动力;
经克劳斯反应器及硫磺回收装置回收得到的硫磺纯度达到99.7%以上,符合工业硫磺一等品标准。
下面结合具体的实施例,对本发明做进一步的详细说明,应该指出,所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1:
一种石膏协同黄铁矿资源化利用的工艺及系统,主要包括:
黄铁矿或黄铁矿尾渣经分选提纯后储存在黄铁矿储仓中,通过给料机精确控制给料量输送至黄铁矿煅烧炉,在600-900℃中性或还原性气氛中分解为磁黄铁矿和单质硫蒸气,单质硫蒸气直接输送至硫磺回收装置回收得到硫磺;磁黄铁矿输送至磁黄铁矿煅烧炉,在700-1200℃温度范围内与碳材料、生石灰发生反应生成海绵铁、CO与硫化钙,海绵铁作为产品出售,硫化钙输送至硫化钙水合碳化器,含有CO的煅烧烟气送入石膏还原煅烧炉提供弱还原性反应气氛;石膏首先输送至石膏预热干燥器预热干燥后输送至石膏还原煅烧炉,在700℃-1200℃弱还原性气氛下发生反应生成氧化钙和高浓度SO2烟气,氧化钙返回磁黄铁矿煅烧炉作为反应原料,高浓度SO2烟气送入克劳斯反应器;硫化钙在硫化钙水合碳化器中与工艺水及循环烟气反应生成石灰石粉末与硫化氢气体,石灰石粉末输送至烟气净化系统作为脱硫脱硝剂使用,硫化氢气体送入克劳斯反应气与石膏还原煅烧炉产生的高浓度SO2烟气反应生成单质硫蒸气,并通过硫磺回收装置回收得到硫磺;硫磺回收装置排出的烟气含有高浓度的CO2,一部分作为循环烟气返回硫化钙水合碳化器,另一部分进入烟气净化系统净化后排空,如图1所示。
实施例2
与实施例1的不同之处在于:采用还原煅烧炉替代磁黄铁矿煅烧炉和石膏还原煅烧炉,将两种物料混合在一起煅烧,如图2所示。
实施例3
一种石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,包括:黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置、石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置;所述黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉的出料口与磁黄铁矿煅烧炉进料口相连,所述磁黄铁矿煅烧炉的出气口与石膏还原煅烧炉的进气口相连;所述硫化钙水合碳化器的出气口与克劳斯反应器的进气口相连。
实施例4
一种石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,包括:黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置、石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置;所述黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉的出料口与磁黄铁矿煅烧炉进料口相连,所述磁黄铁矿煅烧炉的出气口与石膏还原煅烧炉的进气口相连;所述硫化钙水合碳化器的出气口与克劳斯反应器的进气口相连。
所述黄铁矿煅烧炉的出气口与硫磺回收装置进气口相连。
实施例5
一种石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,包括:黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置、石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置;所述黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉的出料口与磁黄铁矿煅烧炉进料口相连,所述磁黄铁矿煅烧炉的出气口与石膏还原煅烧炉的进气口相连;所述硫化钙水合碳化器的出气口与克劳斯反应器的进气口相连。
所述硫磺回收装置的出气口分别与硫化钙水合碳化器、烟气净化装置相连。
实施例6
一种石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,包括:黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置、石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置;所述黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉的出料口与磁黄铁矿煅烧炉进料口相连,所述磁黄铁矿煅烧炉的出气口与石膏还原煅烧炉的进气口相连;所述硫化钙水合碳化器的出气口与克劳斯反应器的进气口相连。
所述石膏还原煅烧炉的进料端还设置有石膏预热干燥器。
实施例7
一种石膏协同黄铁矿资源化利用的方法,包括:
将黄铁矿在600-900℃中性或还原性气氛中分解为磁黄铁矿和单质硫蒸气;
将石膏在700℃-1200℃弱还原性气氛下发生反应生成氧化钙和SO2烟气;
磁黄铁矿与碳材料、所述氧化钙在700-1200℃温度范围内发生反应生成海绵铁、CO与硫化钙;
所述硫化钙与水和二氧化碳在20℃-100℃以下反应生成碳酸钙粉末和硫化氢气体;
所述硫化氢气体在催化剂存在条件下与SO2烟气反应生成单质硫蒸汽、回收,得到硫磺。
所述黄铁矿主要成分为FeS2,是黄铁矿原矿。
所述磁黄铁矿主要成分为FeS,是含有FeSx(1<x<2)的磁黄铁矿;
所述石膏,粒径60μm-3mm。
最后应该说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (13)
1.一种石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,包括:黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置、石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置;所述黄铁矿煅烧炉、磁黄铁矿煅烧炉、硫化钙水合碳化器、烟气净化装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉、克劳斯反应器、硫磺回收装置依次相连,所述石膏还原煅烧炉的出料口与磁黄铁矿煅烧炉进料口相连,所述磁黄铁矿煅烧炉的出气口与石膏还原煅烧炉的进气口相连;所述硫化钙水合碳化器的出气口与克劳斯反应器的进气口相连。
2.如权利要求1所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述黄铁矿煅烧炉的出气口与硫磺回收装置进气口相连。
3.如权利要求1所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述硫磺回收装置的出气口分别与硫化钙水合碳化器、烟气净化装置相连。
4.如权利要求1所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述石膏还原煅烧炉的进料端还设置有石膏预热干燥器。
5.如权利要求1所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,采用还原煅烧炉替代磁黄铁矿煅烧炉和石膏还原煅烧炉,将物料混合在一起煅烧。
6.如权利要求1所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述石膏还原煅烧炉内煅烧的原料包括:石膏、碱金属及碱土金属盐。
7.如权利要求6所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述石膏还原煅烧炉内煅烧的原料为脱硫石膏、天然石膏、磷石膏。
8.如权利要求6所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述黄铁矿煅烧炉为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床中的一种。
9.如权利要求6所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述磁黄铁矿煅烧炉为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床中的一种。
10.如权利要求6所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述石膏还原煅烧炉为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床中的一种。
11.如权利要求6所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,其特征在于,所述硫化钙水合碳化器,为回转窑、移动床、气流床、流化床、沸腾床、鼓泡床、喷动床、沉降床中的一种。
12.一种石膏协同黄铁矿资源化利用的方法,其特征在于,使用如权利要求1所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的系统,包括:
将黄铁矿在600-900℃中性或还原性气氛中分解为磁黄铁矿和单质硫蒸气;
将石膏在700℃-1200℃弱还原性气氛下发生反应生成氧化钙和SO2烟气;
磁黄铁矿与碳材料、所述氧化钙在700-1200℃温度范围内发生反应生成海绵铁、CO与硫化钙;
所述硫化钙与水和二氧化碳在20℃-100℃以下反应生成碳酸钙粉末和硫化氢气体;
所述硫化氢气体在催化剂存在条件下与SO2烟气反应生成单质硫蒸汽、回收,得到硫磺。
13.如权利要求12所述的石膏协同黄铁矿资源化利用的方法,其特征在于,所述黄铁矿主要成分为FeS2,是黄铁矿原矿,黄铁矿精矿或黄铁矿尾渣中的一种;
所述磁黄铁矿主要成分为FeS,是含有FeSx的磁黄铁矿,其中, 1<x<2;
所述石膏,粒径60µm-3mm。
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