專利名稱：硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法，屬于資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
北京礦冶研究總院王忠利用回轉(zhuǎn)窯硫化揮發(fā)法對錫中礦中錫資源的回收進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯硫化揮發(fā)法處理大廠浮選錫中礦高硅物料，在綜合試驗(yàn)條件下，錫揮發(fā)率98%，焙球殘錫0.14%,硫化揮發(fā)效果較好，且焙燒球團(tuán)中加人配比為15%的石灰，可提高球團(tuán)強(qiáng)度，減少球團(tuán)人窯后的粉化，同時(shí)可提高焙燒溫度，有利于錫的順利揮發(fā)。柳州華錫集團(tuán)來賓冶煉廠韋成果對含錫富渣煙化爐硫化揮發(fā)過程進(jìn)行了研究，研究中采用塊狀硫精礦作揮發(fā)劑、煙粉煤作燃料，經(jīng)優(yōu)化工藝處理后，棄渣含錫可降至0.2%以下。昆明冶金研究院的彭建榮、左以專以石膏做硫化劑對含錫物料硫化還原過程的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，其在研究中指出各錫物相被硫化成SnS的反應(yīng)熱力學(xué)推動(dòng)力不論以何種硫化劑硫化都按Sn02、SnO、Sn0.SiO2, Sn的順序遞減，且研究結(jié)果表明，各錫相硫化揮發(fā)所要求的適宜氣氛還原強(qiáng)度并不相同，其中Sn02、SnO、Sn0.SiO2三者硫化所要求的還原強(qiáng)度稍強(qiáng)于金屬Sn。工業(yè)生產(chǎn)中通常使用的硫化劑為黃鐵礦，其價(jià)格低廉，且來源廣泛。黃鐵礦化學(xué)式FeS2，是提取硫、制造硫酸的主要礦物原料。純FeS2理論含硫量可達(dá)53.3%。加熱時(shí)發(fā)生熱離解反應(yīng):
FeS2 — FeS+l/2S2(I)
高鐵低錫原礦中錫的硫化揮發(fā)脫除是利用SnS在高溫下具有相當(dāng)大蒸汽壓的性質(zhì)，使物料中的錫轉(zhuǎn)變?yōu)镾nS揮發(fā)而富集于煙塵中。反應(yīng)中以黃鐵礦FeS2為硫化劑，過程中涉及的主要反應(yīng):
FeS2 — FeS+l/2S2(I);
SnO+FeS=FeO+SnS 丨(2);
2Sn0+3/2S2=2SnS 丨 +SO2 丨(3);
Sn+1/2 S2=SnS 丨(4);
而硫化產(chǎn)物SnS在高溫下的蒸汽壓較大，見下表:
權(quán)利要求
1.一種硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟: (1)將高鐵低錫原礦、硫化劑與還原劑分別干燥、研磨至150 250目，按硫化劑:原礦的質(zhì)量比為1: 5 50、還原劑:原礦的質(zhì)量比為1: 5 50在原礦中加入硫化劑和還原齊U，再混合均勻； (2)將步驟(I)所得置于1000 1300°C下，并同時(shí)通入流量為0.2 lL/min的惰性氣體，保溫20 SOmin進(jìn)行硫化揮發(fā)處理；然后改換成通入流量為0.2 lL/min的氧化性氣體，保溫20 80min進(jìn)行煤基直接還原； (3)將步驟(2)反應(yīng)期間形成的高溫?zé)煔饨?jīng)常規(guī)冷卻、收塵處理回收其中的錫資源，煙氣再通過常規(guī)除塵和洗滌除去有害氣體，達(dá)到排空要求后排入大氣， 剩余物料冷卻后即得到海綿鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法，其特征在于:所述步驟(I)中的硫化劑為FeS2、FeS、S、石膏中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法，其特征在于:所述步驟(I)中的還原劑為粉煤、油、焦炭粉中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法，其特征在于:所述步驟(2)中的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法，其特征在于:所述步驟(2)中的氧化性氣體為空氣、富氧空氣或氧氣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硫化揮發(fā)直接還原法處理高鐵低錫礦獲得海綿鐵的方法，將高鐵低錫原礦、硫化劑與還原劑分別干燥、研磨，在原礦中加入硫化劑和還原劑，再混合均勻；置于1000～1300℃下，并同時(shí)通入流量為0.2～1L/min的惰性氣體，保溫20～80min進(jìn)行硫化揮發(fā)處理；然后改換成通入流量為0.2～1L/min的氧化性氣體，保溫20～80min進(jìn)行直接還原；反應(yīng)期間形成的高溫?zé)煔饨?jīng)常規(guī)冷卻、收塵處理回收其中的錫資源，剩余物料冷卻后即得到海綿鐵。利用錫易于硫化揮發(fā)性對高鐵低錫礦進(jìn)行處理，可以降低錫的含量，并回收錫，提高了錫資源的綜合回收率。同時(shí)進(jìn)行煤基直接還原，生產(chǎn)高品位海綿鐵，縮短工藝流程，提高了鐵資源的綜合利用率。
文檔編號C21B13/00GK103088181SQ201310018940
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者王 華, 李磊, 胡建杭, 魏永剛, 廖冰, 邱在軍 申請人:昆明理工大學(xué)