一種用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑及其制備方法，屬于資源與環境技術領域。
【背景技術】
[0002]自2004年中國參加鐵礦石價格談判以來，國際鐵礦石價格已連續7年上漲，國內鋼鐵業用巨大的能源和資源以及環境代價換來的利潤正在因成本的上漲而被步步蠶食。中國是全球最大鐵礦石進口國和最大鋼鐵出口國，鐵礦石資源進口依存度常年維持在60%以上，其中2009年達69%，2010年為63%。但對鐵礦石卻沒有定價權，自2004年以來國際鐵礦石價格增長迅速，直接導致煉鐵成本劇增，鋼鐵產業利潤空間減小，嚴重影響了中國鋼鐵產業的發展。國內鋼鐵行業面對如此嚴峻形勢，要擺脫受制于鐵礦石價格上漲給企業帶來的生產被動局面，必須采取有效的應對措施。
[0003]因此，實現對錫鐵礦中鐵資源的高效利用，無疑對緩沖鐵礦石資源和價格壓力有較為重要的意義。另外錫鐵礦中含錫一般在0.13-0.5%，實現其的回收對我國錫資源的綜合回收利用及相關冶金技術的發展均具有重要意義。
[0004]北京礦冶研究總院王忠利用回轉窯硫化揮發法對錫中礦中錫資源的回收進行了研究，發現回轉窯硫化揮發法處理大廠浮選錫中礦高硅物料，在綜合試驗條件下，錫揮發率98%，焙球殘錫0.14%,硫化揮發效果較好，且焙燒球團中加人配比為15%的石灰，可提高球團強度，減少球團入窯后的粉化，同時可提高焙燒溫度，有利于錫的順利揮發。柳州華錫集團來賓冶煉廠韋成果對含錫富渣煙化爐硫化揮發過程進行了研究，研究中采用塊狀硫精礦作揮發劑、煙粉煤作燃料，經優化工藝處理后，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力學進行了研究，其在研究中指出各錫物相被硫化成SnS的反應熱力學推動力不論以何種硫化劑硫化都按SnO2, SnO, Sn0.S12, Sn的順序遞減，且研究結果表明，各錫相硫化揮發所要求的適宜氣氛還原強度并不相同，其中Sn02、SnO、Sn0.S12三者硫化所要求的還原強度稍強于金屬Sn。因此，采用弱還原氣氛下錫鐵精礦硫化焙燒脫錫-磁選技術可實現錫鐵精礦中錫資源和鐵資源的同步高效回收。
[0005]眾所周知，我國煤炭的成煤期較多，其中高硫煤資源主要形成于晚石炭世一早二迭世(北方)和晚二迭世(南方)兩個成煤期內，賦藏的煤炭資源量分別占全國煤炭資源總量的26%和5%。而高硫煤直接燃燒已引發嚴重的的污染的酸雨等問題，因此，必須對其進行脫硫處理，其中洗選法脫硫最經濟，但只能脫無機硫；生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫，也能脫除有機硫，但生產成本昂貴，距工業應用尚有較大距離。因此，必須為高硫煤的發展利用提供一個有效途徑。基于此，本發明用高硫煤作為硫化劑和還原劑，并與黃鐵礦、硫磺、硫酸亞鐵進行混合制球做復合硫化劑，對錫鐵礦進行焙燒可將錫鐵礦中錫高效脫除，實現其的資源化利用，并為高硫煤的有效低污染利用提供一種新思路。
【發明內容】
[0006]針對上述現有技術存在的問題和不足，本發明提供一種用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑及其制備方法。本發明制備得到的復合硫化劑成本較低，且制備工藝簡單，本發明通過以下技術方案實現。
[0007]—種用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，包括以下質量百分比組分混合而成:高硫煤0~100%、黃鐵礦0~45%、硫磺0~35%和硫酸亞鐵0~53%。
[0008]所述該復合硫化劑為直徑尺寸為3~20mm的球狀。
[0009]—種用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑的制備方法，其具體步驟如下:首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至40~200目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為3~20mm的球狀即制備得到復合硫化劑。
[0010]本發明的有益效果是:
(O復合硫化劑成本較低，且制備工藝簡單；
(2)對錫鐵礦進行焙燒，可實現其中錫的高效脫除，過程中不產生硬頭，有利于焙燒工藝的控制和擴大化運用；
(3)復合硫化劑主體成分為高硫煤，發明為其的資源低污染化利用提供一種新思路。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[0013]實施例1
該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，包括以下質量百分比組分混合而成:高硫煤30%、黃鐵礦20%、硫磺27%和硫酸亞鐵23%，其中該復合硫化劑為直徑尺寸為5~10mm的球狀。
[0014]如圖1所示，該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑的制備方法，其具體步驟如下:首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至60~100目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為5~10mm的球狀即制備得到復合硫化劑。
[0015]將上述制備得到的復合硫化劑按照與錫鐵礦的質量比為1:2混合均勻后放入焙燒爐內，通入氮氣，升溫至1200°C，氮氣流量為0.41/min，通入時間為60min，進行硫化焙燒。工藝完成后，冷卻取樣分析，錫鐵礦中錫由原來的0.38wt%下降至0.05wt%，實現了錫鐵礦中錫鐵的高效分離。
[0016]實施例2
該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，包括以下質量百分比組分混合而成:高硫煤100%、黃鐵礦0%、硫磺0%和硫酸亞鐵0%，其中該復合硫化劑為直徑尺寸為15~20mm的球狀。
[0017]如圖1所示，該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑的制備方法，其具體步驟如下:首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至100~200目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為15~20mm mm的球狀即制備得到復合硫化劑。
[0018]將上述制備得到的復合硫化劑按照與錫鐵礦的質量比為2:3混合均勻后放入焙燒爐內，通入氮氣，升溫至1200°C，氮氣流量為0.41/min，通入時間為60min，進行硫化焙燒。工藝完成后，冷卻取樣分析，錫鐵礦中錫由原來的0.38wt%下降至0.03wt%，實現了錫鐵礦中錫鐵的高效分離。
[0019]實施例3
該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，包括以下質量百分比組分混合而成:高硫煤0%、黃鐵礦25%、硫磺35%和硫酸亞鐵40%，其中該復合硫化劑為直徑尺寸為3~10mm的球狀。
[0020]如圖1所示，該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑的制備方法，其具體步驟如下:首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至40~100目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為3~10mm的球狀即制備得到復合硫化劑。
[0021]將上述制備得到的復合硫化劑按照與錫鐵礦的質量比為2:3混合均勻后放入焙燒爐內，通入氮氣，升溫至1200°C，氮氣流量為0.41/min，通入時間為60min，進行硫化焙燒。工藝完成后，冷卻取樣分析，錫鐵礦中錫由原來的0.38wt%下降至0.01wt%，實現了錫鐵礦中錫鐵的高效分離。
[0022]實施例4
該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，包括以下質量百分比組分混合而成:高硫煤5%、黃鐵礦45%、硫磺35%和硫酸亞鐵15%，其中該復合硫化劑為直徑尺寸為10~15mm的球狀。
[0023]如圖1所示，該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑的制備方法，其具體步驟如下:首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至40~80目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為10~15mm的球狀即制備得到復合硫化劑。
[0024]將上述制備得到的復合硫化劑按照與錫鐵礦的質量比為2:3混合均勻后放入焙燒爐內，通入氮氣，升溫至1200°C，氮氣流量為0.41/min，通入時間為60min，進行硫化焙燒。工藝完成后，冷卻取樣分析，錫鐵礦中錫由原來的0.38wt%下降至0.02wt%，實現了錫鐵礦中錫鐵的高效分離。
[0025]實施例5
該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，包括以下質量百分比組分混合而成:高硫煤20%、黃鐵礦10%、硫磺17%和硫酸亞鐵53%，其中該復合硫化劑為直徑尺寸為10~20mm的球狀。
[0026]如圖1所示，該用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑的制備方法，其具體步驟如下:首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至40~100目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為10~20mm的球狀即制備得到復合硫化劑。
[0027]將上述制備得到的復合硫化劑按照與錫鐵礦的質量比為2:3混合均勻后放入焙燒爐內，通入氮氣，升溫至1200°C，氮氣流量為0.41/min，通入時間為60min，進行硫化焙燒。工藝完成后，冷卻取樣分析，錫鐵礦中錫由原來的0.38wt%下降至0.03wt%，實現了錫鐵礦中錫鐵的高效分離。
[0028]以上結合附圖對本發明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，其特征在于:包括以下質量百分比組分混合而成:高硫煤0~100%、黃鐵礦0~45%、硫磺0~35%和硫酸亞鐵0~53%。2.根據權利要求1所述的用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑，其特征在于:所述該復合硫化劑為直徑尺寸為3~20mm的球狀。3.一種如權利要求1或2所述的用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑的制備方法，其特征在于具體步驟如下:首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至40-200目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為3~20mm的球狀即制備得到復合硫化劑。
【專利摘要】本發明涉及一種用于焙燒法分離錫鐵礦中錫與鐵的復合硫化劑及其制備方法，屬于資源與環境技術領域。該復合硫化劑，包括以下質量百分比組分混合而成：高硫煤0~100%、黃鐵礦0~45%、硫磺0~35%和硫酸亞鐵0~53%。首先將高硫煤、黃鐵礦、硫磺和硫酸亞鐵分別破碎磨細至40~200目，按上述質量含量混合均勻，采用造球機造球造成直徑尺寸為3~20mm的球狀即制備得到復合硫化劑。本發明制備得到的復合硫化劑成本較低，且制備工藝簡單。
【IPC分類】C22B25/02, C22B1/24, C22B1/02
【公開號】CN105002351
【申請號】CN201510452876
【發明人】王 華, 李磊
【申請人】昆明理工大學
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月29日