CN1908206A - 用硫铁矿生产铁精粉的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种用硫铁矿生产铁精粉的方法及其装置，是在现有硫酸装置基础上，增加原料混配系统1。利用沸腾炉3排出的烧渣，掺入到硫铁矿中作为原料。烧渣经排渣管3－4，排出到矿渣输送机5上，送到增湿机6，再由排渣皮带7送到原料场，按计算比例掺入到硫铁矿中，与其充分混合成入炉原料，然后经原料入炉装置2，入炉焙烧。所得产物除硫酸外，还可得到铁元素百分含量≥63％的铁精粉。采用简短而经济的方法获得巨大的经济效益，为硫铁矿的深度开发开辟新途径，更大程度上利用硫铁矿资源，提高现有硫酸装置的经济效益。适于对现有硫酸装置的改进和提高。

Description

用硫铁矿生产铁精粉的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种从硫铁矿选铁的方法，特别是涉及用硫铁矿直接生产铁精粉的方法及其装置。

背景技术

我国是硫铁矿大国，储量占世界的70％，亚洲最大的硫铁矿就在广东云浮。但我国将硫铁矿作为非金属矿来开发，配套磷肥工业，俗称硫磷两矿。其着眼点是开发利用当中的硫元素，主要用作制备硫酸，生产规模达到1300多万吨，属于基础化学工业。所设计的硫酸装置，主要包括一台生产硫酸的沸腾炉，及其配套的余热锅炉，只适应焙烧中低品位硫铁矿，而不适于高品位的硫铁矿，它的副产物烧渣亦有近1300万吨，一直是作为“三废”来处理的。从炉内排出烧渣的处理方法，有干法排渣和湿法排渣两种。处理过程中又造成新的污染，特别是造成几百万吨铁资源没有得到很好的利用。而用作水泥添加剂，其利用价值又低。另一方面，我国却又大量进口铁矿石，每吨要花800元之多。为利用硫酸装置的副产物，并提取精铁粉，现有的生产装置无一例外是将沸腾炉的烧渣作为“三废”利用来处理，另行设计一套装置来提取，使得生产硫酸与提取铁精粉分别成为两个不同系统的工艺过程。后一装置产品的含铁品位很难达到63％，且回收率低。

申请号CN200410040575.2号“一种硫铁矿烧渣复选铁的方法”，公开了一种从硫铁矿烧渣复选铁的方法，并介绍比较了国内几家使用的几种选铁方法。它包括料浆浓缩和精铁粉选别的工艺，即先将硫酸装置的烧渣，分选为精铁粉和粗渣，然后使粗渣自然沉降、澄清、浓缩为料浆，再经两级分离，分离设备采用振动分离和/或离心分离，得到含铁量55％～60％的精铁粉。上述申请文件认为该工艺优于其他三种方法，即其含铁率高、含硫量低，精铁选率高、能耗低，故综合成本最低。显然，它采用了一大套复杂的设备，消耗不少电力，所得产品含铁率最高才是60％。其选矿尾渣产生二次污染，因而它还不是一种又好又省的工艺。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种充分利用现有设备，投资省、见效快，产品优质，因而效益好的用硫铁矿生产铁精粉的方法及其装置。

本发明的目的可通过如下措施来达到：

一种用硫铁矿生产铁精粉的方法，包括在一套包含沸腾炉的硫酸装置里，将硫铁矿进行焙烧，产出硫酸和含铁的硫铁矿烧渣，烧渣经排渣管从炉内排出，其特征在于，所述硫铁矿烧渣排出后，返回到原料混配系统，与硫铁矿原料混合均匀；掺入烧渣的配比按物料中硫、铁元素的百分含量计算，配渣后入炉原料中硫的百分含量降至35％～41％范围，焙烧所得产品为硫酸与铁元素百分含量达到63％～67％的铁精粉。

上述计算配渣的配比公式为X＝(S-C)/C，其中，X-应渗入的烧渣百分分量，S-原料硫铁矿含硫的百分含量，C-拟计划配至入炉原料中硫的百分含量。

上述的沸腾炉进风室的入口风压控制在10～10.5千帕斯卡，沸腾层的温度控制在850～950℃。

实施本发明方法的装置，包括原料入炉装置和沸腾炉，及配套的余热锅炉，以及炉体配件排渣管，和排渣口，该装置还包括依次衔接的矿渣运输机，增湿器，排渣皮带，以及原料混配系统，从排渣管出来的，以及从余热锅炉的排渣口排出的烧渣，经矿渣运输机，进入增湿器，再由排渣皮带运送至原料场上的原料混配系统，按配比与硫铁矿混合均匀；然后经原料入炉装置进入沸腾炉内焙烧。

上述的装置，所述的原料混配系统，采用抓斗进行2～3次倒推，来完成入炉原料的混合。

本发明的生产方法及其装置，具有如下优点：

1.以简单而经济的方法取得意想不到的巨大经济效益。说到处理硫酸废渣精选铁精粉，很多人会想到什么磁选，焙烧，湿法重选之类的，用到诸如跳汰机，离心分离机，振动机等等。不外乎是重新设计一套工艺和设备，将处理过程继续延伸下来。这当然会费时费力。本发明的设计采用逆向思维，就在原有硫酸装置上做文章，只须简单地将烧渣返回；与原料矿粉混配，投资省，见效快，收益大，就可获得所需的铁精粉，花很小的投资即可实现上述目标，而且铁精粉的品位达到优质。同时，作为硫酸生产，由于有了原料混配系统的处理，硫酸生产的工艺指标亦有很大的提高。经过4万吨装置的长期运转试验结果，21项工艺指标表现十分稳定，硫酸的透明度和杂质含量等指标得到改善。

2.为硫铁矿的深度开发和利用开辟新途径，闯出了一条出路。当使用硫酸炉不再为废渣的出路而困扰时，废渣的零排放促进硫铁矿利用的进一步发展，我国丰富的硫铁矿资源将会充分得到利用，不再仅限于硫的利用，也为铁系产品的开发辟出新的途径。此外，还大幅度改善和提高现有硫酸装置的经济效益。适于对现有硫酸装置的改进和提高。

3.提高硫铁矿质量标准，变只利用硫为铁硫并用，从而提高资源利用水平。

下面结合附图和实施例对本发明作非限定性的进一步叙述。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图；

图2是本发明装置主要设备的结构示意图；

各图之中，1表示原料混配系统，G代表烧渣，S代表硫铁矿，2是原料入炉装置，3是沸腾炉，3-1是风机，3-2是炉的进风室，3-3是栅板，3-4是排渣管，3-5是沸腾层，4是余热锅炉，4-1是炉气出口(至电除尘器)，4-2是蒸汽过热器，4-3是蒸汽发生器，4-4，4-4’是排渣口，4-5是汽包，4-6是循环水泵，5是烧渣输送机，6是增湿器，7是排渣皮带；

具体实施方式

如附图所示，在现有的一套4万吨/年硫酸装置上，主要包括沸腾炉3，和余热锅炉4，沸腾炉上方设置有原料入炉装置2，配套有风机3-1，风机的送风管接到沸腾炉底部处的进风室3-2，炉膛内设有栅板3-3，和沸腾层3-5。烧渣从排渣管3-4排出。沸腾炉的烟气经出口进到余热锅炉4进行热交换，该余热锅炉配套有蒸汽过热器4-2，蒸汽发生器4-3，以及汽包4-5和循环水泵4-6，其炉气出口4-1一直接到电除尘器，锅炉的底部设有排渣口4-4，和4-4’。在这套包括有沸腾炉和余热锅炉的硫酸装置基础上，按干法排渣工艺，在排渣管3-4和排渣口4-4、4-4’的排渣端，装置一台矿渣输送机5，输送机的另一端，与一台双轴增湿器6衔接。从炉内排出的烧渣，可经该输送机，被传送至增湿器，降温并湿润，之后送到排渣皮带7，经皮带传送至原料堆场，在原料混配系统1里，与已粉碎的原料硫铁矿混合，混合方式可采用抓斗，将物料倒推数次，即可达到混合均匀的目的。

烧渣掺入硫铁矿的混配比例，按下列公式计算X＝(S-C)/C，公式中，X-掺入烧渣的百分数，S-硫铁矿中硫元素的百分含量，C-计划配渣后入炉原料中硫的百分含量。

例如：将S＝48％的硫铁矿，混配至入炉原料中硫的百分含量C＝35％时，烧渣的掺入百分分量为X＝(0.48-0.35)/0.35＝37.14％，即掺入百分量为37.14％的烧渣于硫品位为48％的硫铁矿原料中，混配后入炉原料的硫品位可降至35％。

焙烧后，从硫酸炉出来的产物是合乎质量要求的98％的硫酸，和铁元素百分含量≥63％和S≤0.7％的铁精粉。

Claims (5)

1.一种用硫铁矿生产铁精粉的方法，包括在一套包含沸腾炉(3)的硫酸装置里，将硫铁矿进行焙烧，产出硫酸和含铁的硫铁矿烧渣，烧渣经排渣管(3-4)从炉内排出，其特征在于，所述硫铁矿烧渣排出后，返回到原料混配系统(1)，与硫铁矿原料混合均匀；掺入烧渣的配比按物料中硫、铁元素的百分含量计算，配渣后入炉原料中硫的百分含量降至35％～41％范围，焙烧所得产品为硫酸与铁元素百分含量达到63％～67％的铁精粉。

2.根据权利要求1所述的用硫铁矿生产铁精粉的方法，其特征在于，所述计算配渣的配比公式为X＝(S-C)/C，其中，X为应渗入的烧渣百分分量，S为硫铁矿含硫的百分含量，C为拟计划配至入炉原料中硫的百分含量。

3.根据权利要求1或2所述的用硫铁矿生产铁精粉的方法，其特征在于，所述的沸腾炉(3)的进风室(3-2)的入口风压控制在10千帕斯卡～10.5千帕斯卡，沸腾层(3-5)的温度控制在850℃～950℃

4.一种实施权利要求1的方法的装置，包括原料入炉装置(2)，沸腾炉(3)，配套的余热锅炉(4)，以及炉体配件排渣管(3-4)，排渣口(4-4，4-4’)，其特征在于，该装置还包括依次衔接的矿渣运输机(5)，增湿器(6)，排渣皮带(7)，以及原料混配系统(1)，从排渣管(3-4)，以及从余热锅炉(4)的排渣口(4-4，4-4’)所排出的烧渣，经矿渣运输机(5)，进入增湿器(6)，再由排渣皮带(7)运送至原料场上的原料混配系统(1)，按配比与硫铁矿混合均匀；然后经原料入炉装置(2)进入沸腾炉(3)内焙烧。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的原料混配系统(1)，采用抓斗进行2～3次倒推，来完成入炉原料的混合。

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