硫铁矿烧渣选铁除砷工艺研究

论文摘要

硫铁矿烧渣是以硫铁矿为原料生产硫酸过程中排放出的废渣。硫铁矿烧渣中一般含铁30%-60%。利用硫铁矿烧渣选出铁精粉可以使硫铁矿烧渣作为我国铁资源的-种补充。我国硫铁矿烧渣中硫杂质含量普遍较高,一般1%-4.8%左右。硫会造成钢的热脆性,使其延展性及韧性降低,特别是冲击值或冲击韧性降低。部分硫铁矿烧渣砷含量较高,一般0.2%-0.65%左右。砷作为一种有害元素,它能使钢铁产品产生冷脆,影响铸铁的显微组织,导致铸铁力学性能降低,还会造成一系列的工艺问题和环境问题。要综合利用硫铁矿烧渣,脱硫除砷成为研究的热点。本论文先分别对国内外硫铁矿烧渣的利用现状、硫铁矿的选铁和除硫现状以及某些矿石的除砷现状做了相关的分析。针对武汉某化工公司的硫铁矿烧渣进行研究,分析了烧渣中主要矿物形态、赋存状态等。根据工艺矿物学,分析了用重选、磁选、浮选等一系列工艺的可行性,选择用弱磁选回收烧渣中的铁。为了进一步提高精矿中铁品位和脱除精矿中的硫、砷杂质,对弱磁选的精矿分别进行浮选试验和化学浸出试验。试验结果表明,浮选除杂效果不明显,选用化学浸出进行除杂提品位。通过对各种影响因素进行单因素试验,确定了弱磁选和化学浸出试验的最佳工艺参数。最佳工艺条件为：磨矿细度为-0.038mm粒级占80%,磁选给矿浓度为40%,磁场强度0.2 T；用盐酸做浸出药剂,矿浆浓度调成40%,酸固比为1：25,搅拌强度为150 r/min,浸出时间40 min,废酸滤除后精矿用水洗涤三次。硫铁矿烧渣中TFe含量为51.06%,硫含量为1.51%,砷含量为0.51%,经弱磁选-化学浸出,最终能够制备出铁品位为63.35%,硫含量为0.325%,砷含量为0.083%的合格铁精粉。该研究可利用硫铁矿烧渣制备合格的铁精粉,对降低炼铁成本、缓解铁矿资源紧张状况、提高资源的综合利用率、保护环境等方面都具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 硫铁矿烧渣利用国内外研究的进展
• 1.2.1 制水泥添加剂
• 1.2.2 制砖
• 1.2.3 制取铁红、铁黄、铁黑、铁棕等铁系颜料
• 1.2.4 生产硫酸亚铁
• 1.2.5 制取三氯化铁
• 1.2.6 制备聚合硫酸铁
• 1.2.7 制备海绵铁
• 1.2.8 提取有色金属、贵金属
• 1.2.9 制备铁精粉
• 1.3 除硫和除砷研究现状
• 1.3.1 铁精矿除硫现状
• 1.3.2 除砷现状
• 1.4 课题来源及意义
• 1.5 研究内容
• 1.6 预期效果
• 1.7 本章小结
• 第二章 原料的性质
• 2.1 试样的化学成分分析
• 2.2 矿物组成分析
• 2.3 硫铁矿烧渣的粒度分析及元素分布
• 2.4 烧渣的主要矿物特征
• 2.5 本章小结
• 第三章 工艺选择与试验研究方法
• 3.1 硫铁矿烧渣分选工艺选择
• 3.1.1 重选
• 3.1.2 磁选
• 3.1.3 浮选
• 3.1.4 化学浸出
• 3.2 试验研究设备与试剂
• 3.3 试验研究方法
• 3.3.1 磨矿细度试验
• 3.3.2 磁选试验
• 3.3.3 浮选试验
• 3.3.4 浸出试验
• 3.4 本章小结
• 第四章 试验研究结果及分析
• 4.1 磨矿细度试验
• 4.2 磁选试验
• 4.2.1 磁选给矿浓度试验
• 4.2.2 磁场强度试验
• 4.2.3 磁选次数试验
• 4.3 浮选试验
• 4.3.1 捕收剂类型试验
• 4.3.2 pH值试验
• 4.3.3 捕收剂用量试验
• 4.4 浸出试验
• 4.4.1 浸出剂类别试验
• 4.4.2 矿浆浓度试验
• 4.4.3 浸出酸固比试验
• 4.4.4 搅拌强度试验
• 4.4.5 浸出时间试验
• 4.4.6 洗涤次数试验
• 4.5 废酸处理
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 致谢