试验用小型沸腾炉焙烧硫铁矿试验研究.pdf

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1、第1期矿产综合利用N0．12012年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2O12试验用小型沸腾炉焙烧硫铁矿试验研究徐建林，史光大，李元坤，钟庆文，余平(中国地质科学院矿产综合利用研究所。四川成都610041)摘要：用小型沸腾炉对硫含量50％的硫精矿进行了模拟沸腾焙烧试验，经过对焙烧温度、焙烧时间和进气压力的试验，确定了较佳工艺条件为：焙烧温度800~C，焙烧时间为5min，进气压为0．5MPa，得到的烧渣中硫含量低于0．30％，全铁含量大于64％。实验室模拟焙

2、烧试验产出的烧渣质量较好，达到了高品位铁精矿的质量要求。关键词：小型沸腾炉；焙烧；硫铁矿中图分类号：TF046文献标识码：A文章编号：1000-6532(2012)O1-0043．03对试验用小型沸腾炉的设计制造进行了初步探64％，烧渣的质量较好。索⋯，设计制造的小型沸腾炉炉床直径0．16m，炉体1试验原料容积约0．1m。，用耐热不锈钢管作为沸腾炉的炉膛，用电炉外部预热沸腾炉炉膛，上部加料，下部进气和试验的主要原料为通过选矿得到的硫铁矿精出料¨J。用该小型沸腾炉在实验室中对硫含量矿，硫铁矿精矿的化学成分和粒度分布分别

3、见表150％的硫精矿模拟了沸腾焙烧试验。模拟试验产出和表2。的硫铁矿烧渣中硫含量低于0．3％，全铁含量大于从表1可看出，硫铁矿精矿中硫含量为5O．6l％，表1硫铁矿精矿化学组成／％表2硫铁矿精矿的粒度分布温度越高，对FeS：的分解反应越有利，生成的单体硫会变为硫磺蒸汽与FeS继续进行燃烧反应。S2(g)+202=2SO2t(2)4FeS+702=2Fe2O3+4SO21I(3)属于高纯硫精矿，杂质主要为二氧化硅和氧化铝。3FeS+502=Fe3O4+3SO2t(4)从表2可看出，+0．154mm仅占2．5％，一0．综

4、合以上各反应，硫铁矿焙烧反应总的反应式：096ram占90％，一0．074mm占59％，硫精矿的粒度4FeS2+l1O2=2Fe2O3+8S02t(5)较细。3FeS2+802=Fe3O4+6SO2T(6)硫铁矿焙烧属于多相反应，焙烧物料中还含有2焙烧反应原理不同的固相物，如FeS、FeS、Fe2O3、Fe3O、FeO等，硫铁矿焙烧主要是矿石中的FeS与空气中的反应极其复杂，某些固相也能直接进行反应。O：反应，焙烧反应可分为两步进行．4】。第一步是3焙烧试验FeS：受热分解，生成FeS与单体硫。2FeS2=2FeS+

5、S2(1)3．1焙烧温度试验收稿日期：2011-03．10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，主要从事冶金技术研究工作。·44·矿产综合利用2012正焙烧条件为硫铁矿加料量100g，试验压力氛和排出残留二氧化硫气体的作用，对降低烧渣中0．5MPa，焙烧时间为加完料后续吹5rain，进行了不硫含量帮助不大。同时，续吹进入炉膛的气体还会同温度的试验，试验结果见表3。使炉内温度逐渐下降，对硫酸盐的分解不利。综合考虑，焙烧时间选择为加完料后5min。表3焙烧

6、温度对焙硫渣含量的影响3．3进气压力试验试验条件为硫铁矿加料量100g，焙烧温度800c(=，焙烧时间为加完料后5min，进气压力分别为0．4MPa和0．5MPa，试验结果见表5。从表3可看出，焙烧温度对硫含量的影响比较表5进气压力对烧渣含硫量的影响显著，当温度低于750％时，随着焙烧温度升高，烧试验编号FT～O11FT一012FT一013Fr一014渣中硫含量的降低速率较快；当焙烧温度高于进气压力／MPa0．40．40．50．5硫含量／％0．400．490．240．25750℃，烧渣中硫含量的降低速率变慢，80Oo

7、C烧渣中的硫含量较750％时仅降低0．08％。如果要将烧渣从表5可看出，减少进气压力，烧渣中硫含量会作炼铁原料，要求其中的硫含量小于0．3％，因此，增高，主要原因是进气压力降低影响了物料的沸腾。焙烧温度选择为800oC。由于供气的空气压缩机供出的气体最大压力只有刚从沸腾炉中取出烧渣时，烧渣表面大部分呈0．5MPa，无法进行更高压力的焙烧试验。因此，进灰黑色，红色颗粒较少，大部分呈球形，表面疏松，磁气压力选择为0．5MPa。。性较强。在空气中放置后全部变为红色。3．4综合条件试验3．2焙烧时间试验经过对焙烧温度，焙烧时

8、间和进气压力的试验，试验条件为硫铁矿加料量100g，焙烧温度确定了焙烧试验的较佳工艺参数，即硫铁矿重800~C，进气压力为0．5MPa，焙烧时间分别为加完料100g，焙烧温度为800qC，焙烧时间为5min，进气压后续吹5min和15min，试验结果见表4。力为0．5MPa，然后进行综合条件试验。为了验证最表4焙烧时间对烧渣含量的影响佳焙烧工艺