1、冶金资源综合利用冶金资源综合利用冶金与能源学院冶金与能源学院 刘刘 晓晓Hebei United UniversitySchool of Metallurgy and Energy四、四、硫酸渣的综合利用硫酸渣的综合利用4.1硫酸渣的利用概况硫酸渣的利用概况4.1.1硫酸渣的来源硫酸渣的来源 我国硫铁矿资源极其丰富，而硫铁矿是我国硫铁矿资源极其丰富，而硫铁矿是生产硫酸的主要原料。在制取硫酸的过程中，生产硫酸的主要原料。在制取硫酸的过程中，首先在沸腾炉内高温焙烧硫铁矿，焙烧产物首先在沸腾炉内高温焙烧硫铁矿，焙烧产物二氧化硫制取硫酸，而焙烧产物就是硫酸渣。二氧化硫制取硫酸，而焙烧产物就是硫酸渣。硫
2、铁矿焙烧反应为：硫铁矿焙烧反应为：2322282114SOOFeOFeS23222683SOOFeOFeS 4.1.2 硫酸渣的分类硫酸渣的分类1 根据焙烧工艺不同（氧化程度不同），可分为根据焙烧工艺不同（氧化程度不同），可分为三类：三类：1）过氧化硫酸渣；）过氧化硫酸渣；2）正常硫酸渣：）正常硫酸渣：3）欠氧化）欠氧化硫酸渣硫酸渣 2 根据含铁品位的高低，分为贫渣和富渣；根据含铁品位的高低，分为贫渣和富渣；3 根据硫酸渣中金属元素的种类，可分为单一铁根据硫酸渣中金属元素的种类，可分为单一铁渣和多金属渣渣和多金属渣 4 根据硫酸渣中硫含量，可分为高硫渣和低硫渣根据硫酸渣中硫含量，可分为高硫渣和
3、低硫渣 5 根据硫酸渣的外观颜色，可分为黑渣和红渣根据硫酸渣的外观颜色，可分为黑渣和红渣6 根据硫酸渣的酸碱度，可分为酸性渣和碱性渣根据硫酸渣的酸碱度，可分为酸性渣和碱性渣 4.2硫酸渣的特征硫酸渣的特征 硫酸渣的选矿工艺和选矿效果取决于硫酸渣硫酸渣的选矿工艺和选矿效果取决于硫酸渣的物化特性，因此对硫酸渣物性的研究非常的物化特性，因此对硫酸渣物性的研究非常重要。重要。4.2.1硫酸渣的基本特征硫酸渣的基本特征 硫酸渣是焙烧产物，属于人造矿物。与天然铁矿石硫酸渣是焙烧产物，属于人造矿物。与天然铁矿石相比，硫酸渣的最大特点是它的非晶形。相比，硫酸渣的最大特点是它的非晶形。4.2.2硫酸渣的矿物特征
4、硫酸渣的矿物特征 1 硫酸渣中的赤铁矿形状不规则，呈长条形或椭圆硫酸渣中的赤铁矿形状不规则，呈长条形或椭圆形；晶形较差，呈它形晶、半自形晶。形；晶形较差，呈它形晶、半自形晶。2 硫酸渣中石英大多呈半自形晶、它形晶，工艺粒硫酸渣中石英大多呈半自形晶、它形晶，工艺粒度在度在0.50.001mm之间，以之间，以0.060.04mm居多，居多，大于大于0.1mm的颗粒也较多。的颗粒也较多。4.3硫酸渣的综合利用状况硫酸渣的综合利用状况4.3.1国外硫酸渣的综合利用状况国外硫酸渣的综合利用状况1）氯化挥发法（高温氯化焙烧法）氯化挥发法（高温氯化焙烧法）4.3.1国外硫酸渣的综合利用状况国外硫酸渣的综合利
5、用状况2）氯化焙烧法（选择性氯化）氯化焙烧法（选择性氯化）4.3.1国外硫酸渣的综合利用状况国外硫酸渣的综合利用状况3）浓硫酸浸取法）浓硫酸浸取法4）氯气浸出法）氯气浸出法4.3.1国外硫酸渣的综合利用状况国外硫酸渣的综合利用状况 5）回转窑生铁水泥法）回转窑生铁水泥法 4.3.1国外硫酸渣的综合利用状况国外硫酸渣的综合利用状况 6）磁化焙烧法）磁化焙烧法4.3.1国外硫酸渣的综合利用状况国外硫酸渣的综合利用状况能提高硫能提高硫酸渣的含酸渣的含铁品位，铁品位，却不能回却不能回收硫酸渣收硫酸渣中的有色中的有色金属金属 4.3.2国内硫酸渣的综合利用状况国内硫酸渣的综合利用状况1）作建筑材料）作建
6、筑材料2）作水泥矿化剂）作水泥矿化剂3）直接作炼铁原料）直接作炼铁原料4）通过选矿制取铁精矿：）通过选矿制取铁精矿：（1）重选磁选法；（）重选磁选法；（2）细磨酸洗磁选反浮）细磨酸洗磁选反浮选联合流程；（选联合流程；（3）磁化焙烧磁选法）磁化焙烧磁选法5）利用硫酸渣制取铁系化工产品）利用硫酸渣制取铁系化工产品（1）制取聚合硫酸铁；）制取聚合硫酸铁；(2)制取硫酸亚铁；制取硫酸亚铁；（3）制取）制取FeCl3-AlCl3净水剂（净水剂（4）制取氧化铁红）制取氧化铁红（Fe2O3）6）盐酸水冶法制取铁粉）盐酸水冶法制取铁粉7）氯化类方法：）氯化类方法：（1）回转窑球团氯化挥发法；（）回转窑球团氯化
7、挥发法；（2）中温氯化焙烧法）中温氯化焙烧法4.3.2国内硫酸渣的综合利用状况国内硫酸渣的综合利用状况国内硫酸渣利用方法综评：国内硫酸渣利用方法综评：1）硫酸渣直接利用的方法，如作建筑材料、作水泥矿化剂）硫酸渣直接利用的方法，如作建筑材料、作水泥矿化剂等，适于处理含铁品位低于等，适于处理含铁品位低于35%的硫酸渣，直接掺烧用于的硫酸渣，直接掺烧用于炼铁的工艺一般要求硫酸渣的含铁品位大于炼铁的工艺一般要求硫酸渣的含铁品位大于55%。我国大。我国大部分硫酸渣的含铁品位在部分硫酸渣的含铁品位在3555%之间，需要经过处理后才之间，需要经过处理后才能直接用于炼铁生产。能直接用于炼铁生产。2）氯化挥发法
8、、氯化焙烧法要求硫酸渣含铁品位高，含较）氯化挥发法、氯化焙烧法要求硫酸渣含铁品位高，含较多的有色金属，不适合我国硫酸渣的基本情况，难以直接多的有色金属，不适合我国硫酸渣的基本情况，难以直接应用。应用。3）硫酸渣制取无机颜料、净水剂等化工产品的方法一般工）硫酸渣制取无机颜料、净水剂等化工产品的方法一般工艺简单、易于实现工业生产，取得了较好效果。但是该方艺简单、易于实现工业生产，取得了较好效果。但是该方法一般不能有效回收硫酸渣中的有色金属，浸出渣仍然需法一般不能有效回收硫酸渣中的有色金属，浸出渣仍然需要处理；同时生产规模较小，不能彻底解决硫酸渣的处理要处理；同时生产规模较小，不能彻底解决硫酸渣的处理问题。问题。4）选矿类方法一般效果较差，很难提高铁的品位。在选矿）选矿类方法一般效果较差，很难提高铁的品位。在选矿类方法中，只有磁化焙烧磁选法能有效提高硫酸渣的含类方法中，只有磁化焙烧磁选法能有效提高硫酸渣的含铁品位。铁品位。谢谢！
