硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究.pdf

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1、第3期矿产综合利用NO．32012年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2012硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究徐建林，李元坤，史光大，罗宇智，余平，钟庆文(中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都610041)摘要：在800％下对含硫量50％的硫铁矿进行了沸腾焙烧，产出的硫铁矿烧渣硫含量低于0．30％，全铁含量大于64％。硫铁矿烧渣的主要矿物组成为赤铁矿、磁铁矿、磁赤铁矿。硫铁矿在焙烧过程中首先发生分解，在颗粒的表面上生成氧化产物或中间产物，体积膨胀，粒径增大，产生许多细微的裂纹，在氧气的亲和力和s0：向外

2、逃逸产生的牵引力的作用下，使硫铁矿烧渣产生空洞。当反应温度升高，反应急剧进行，硫铁矿颗粒会发生爆炸反应，最终形成以FeO，为壳的小球形烧渣；或者形成以Fe，04为基体，Fe：O，为包壳，FeO柱状晶钉扎在Fe，O基体上的实心硫铁矿烧渣。关键词：硫铁矿；焙烧；反应过程；微观结构中图分类号：TFTF806．11文献标识码：A文章编号：1000—6532(2012)03—0046—03在采用自行设计制作的小型试验用沸腾炉对纯硫精矿。硫铁矿进行焙烧条件试验的基础上¨]，在800~C时从表2可看出，+0．147mm2．5％，一0．对对含硫50％的硫精矿进行了沸腾焙烧试验，对烧

3、096mm90％，硫精矿的粒度较细。渣的化学成分、粒度、矿物组成以及硫铁矿的焙烧过试验的设备为试验用小型沸腾炉。程进行了初步研究。表2硫铁矿精矿的粒度分布Table2Paniclesizedistributionofpyriteconcentrate1原料与设备试验的主要原料为选矿得到的硫铁矿精矿，工艺矿物学研究表明，硫铁矿精矿的矿物组成为黄铁矿占93．5％、高岭土占5．0％，另有少量和微量的褐2试验方法铁矿、锐钛矿、白铁矿、绿泥石、水铝石、炭质等。高以含硫50％的硫铁矿精矿为原料，在设计制造岭土以单体为主，占硫精矿中高岭土量的70％左的试验用小型沸腾炉中进行沸腾焙

4、烧试验。先将小右，和黄铁矿成连生体者较少占30％左右。其化学型沸腾炉预热到800℃，空气预热器加热到200oC，成分和粒度分布分别见表1、表2。保温。启动风机，产生的高压风经预热后，由风帽进表1原料的化学组成／％人沸腾炉管内，将烘干的物料倒人到加料装置中，开Table1Chemicalcompbnentsofmaterials启加料阀控制物料均匀地加入到沸腾炉管内进行燃sTFesio2Al203CaOCMgOrio2PbZn烧，产生的烟气由烟气管道进入烟气处理装置处理50．6】43．482．26163Oo45O560003R0(】2R00600073后排放。加料完成

5、后，继续吹人高压风1Omin，以从表1可看出，硫铁矿精矿中含硫为50．61％，保证沸腾炉管内的氧化气氛，然后关闭加热电源。杂质主要为二氧化硅和氧化铝，且含量较低，属于高等沸腾炉管内温度降到IO0~C以下时，启动升降装收稿日期：2011—05—04；改回日期：2011—05—31基金项目：国土资源地质大调查项目(1212010816037)作者简介：徐建林(1976一)，男，硕士，从事冶金工作。第3期徐建林等：硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究：：置，放下活动底板，倾斜活动底板取出焙烧得到的在图1中，黑色部分为空洞，空洞外沿的一圈瓷烧渣。白色物质为Fe：O。在图1的左侧，

6、有个不规则的制取的硫铁矿烧渣进行化学多项、粒度、矿物组空洞的硫铁矿烧渣颗粒，其壁厚薄不均，壁上还有孔成和微观组织等分析。洞，由其形貌可以推测在焙烧过程中发生的一系列物理化学变化。首先是FeS分解形成FeS和单体3结果与讨论硫，其反应为：2FeS2=2FeS+S2。3．1烧渣的成分与组成硫铁矿沸腾焙烧后得到的烧渣化学多项分析结果见表3。表3烧渣的化学多项分析结果／％Table3Chemicalanalysisresultsofmulti-elememsofslagTFeFeOSSiO2AI2Ca()MsoPCuCo64．544．280．173．952．94．O1<0．

7、010．O0640．0390．022PbZn【)1FNa20K20MnO2NiAs图1显微镜下800oC烧渣反光200x0rl22nnlRn61nnn0160f1I400fn9000f】Fig．1Slagat800％undermicroscopereflection从表3可看出，烧渣中全铁含量为64．45％，200×FeO质量百分含量为4．28％，推算出Fe：O的质量当温度在单质硫熔点(120℃)与沸点(444．百分含量为87．44％，其中FeO主要以FeO的形式6℃)之间时，分解形成的硫呈液态，而FeS以固体存在。烧渣中铁氧化物的质量百分含量为91．形式存在，