一种用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂及其制备方法，属于资源与环境技术领域。
【背景技术】
[0002]自2004年中国参加铁矿石价格谈判以来，国际铁矿石价格已连续7年上涨，国内钢铁业用巨大的能源和资源以及环境代价换来的利润正在因成本的上涨而被步步蚕食。中国是全球最大铁矿石进口国和最大钢铁出口国，铁矿石资源进口依存度常年维持在60%以上，其中2009年达69%，2010年为63%。但对铁矿石却没有定价权，自2004年以来国际铁矿石价格增长迅速，直接导致炼铁成本剧增，钢铁产业利润空间减小，严重影响了中国钢铁产业的发展。国内钢铁行业面对如此严峻形势，要摆脱受制于铁矿石价格上涨给企业带来的生产被动局面，必须采取有效的应对措施。
[0003]因此，实现对锡铁矿中铁资源的高效利用，无疑对缓冲铁矿石资源和价格压力有较为重要的意义。另外锡铁矿中含锡一般在0.13-0.5%，实现其的回收对我国锡资源的综合回收利用及相关冶金技术的发展均具有重要意义。
[0004]北京矿冶研究总院王忠利用回转窑硫化挥发法对锡中矿中锡资源的回收进行了研究，发现回转窑硫化挥发法处理大厂浮选锡中矿高硅物料，在综合试验条件下，锡挥发率98%，焙球残锡0.14%,硫化挥发效果较好，且焙烧球团中加人配比为15%的石灰，可提高球团强度，减少球团入窑后的粉化，同时可提高焙烧温度，有利于锡的顺利挥发。柳州华锡集团来宾冶炼厂韦成果对含锡富渣烟化炉硫化挥发过程进行了研究，研究中采用块状硫精矿作挥发剂、烟粉煤作燃料，经优化工艺处理后，弃渣含锡可降至0.2%以下。昆明冶金研究院的彭建荣、左以专以石膏做硫化剂对含锡物料硫化还原过程的动力学进行了研究，其在研究中指出各锡物相被硫化成SnS的反应热力学推动力不论以何种硫化剂硫化都按SnO2, SnO, Sn0.S12, Sn的顺序递减，且研究结果表明，各锡相硫化挥发所要求的适宜气氛还原强度并不相同，其中Sn02、SnO、Sn0.S12三者硫化所要求的还原强度稍强于金属Sn。因此，采用弱还原气氛下锡铁精矿硫化焙烧脱锡-磁选技术可实现锡铁精矿中锡资源和铁资源的同步高效回收。
[0005]众所周知，我国煤炭的成煤期较多，其中高硫煤资源主要形成于晚石炭世一早二迭世(北方)和晚二迭世(南方)两个成煤期内，赋藏的煤炭资源量分别占全国煤炭资源总量的26%和5%。而高硫煤直接燃烧已引发严重的的污染的酸雨等问题，因此，必须对其进行脱硫处理，其中洗选法脱硫最经济，但只能脱无机硫；生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵，距工业应用尚有较大距离。因此，必须为高硫煤的发展利用提供一个有效途径。基于此，本发明用高硫煤作为硫化剂和还原剂，并与黄铁矿、硫磺、硫酸亚铁进行混合制球做复合硫化剂，对锡铁矿进行焙烧可将锡铁矿中锡高效脱除，实现其的资源化利用，并为高硫煤的有效低污染利用提供一种新思路。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明提供一种用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂及其制备方法。本发明制备得到的复合硫化剂成本较低，且制备工艺简单，本发明通过以下技术方案实现。
[0007]—种用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，包括以下质量百分比组分混合而成:高硫煤0~100%、黄铁矿0~45%、硫磺0~35%和硫酸亚铁0~53%。
[0008]所述该复合硫化剂为直径尺寸为3~20mm的球状。
[0009]—种用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂的制备方法，其具体步骤如下:首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至40~200目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为3~20mm的球状即制备得到复合硫化剂。
[0010]本发明的有益效果是:
(O复合硫化剂成本较低，且制备工艺简单；
(2)对锡铁矿进行焙烧，可实现其中锡的高效脱除，过程中不产生硬头，有利于焙烧工艺的控制和扩大化运用；
(3)复合硫化剂主体成分为高硫煤，发明为其的资源低污染化利用提供一种新思路。
【附图说明】
[0011]图1是本发明制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
[0013]实施例1
该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，包括以下质量百分比组分混合而成:高硫煤30%、黄铁矿20%、硫磺27%和硫酸亚铁23%，其中该复合硫化剂为直径尺寸为5~10mm的球状。
[0014]如图1所示，该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂的制备方法，其具体步骤如下:首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至60~100目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为5~10mm的球状即制备得到复合硫化剂。
[0015]将上述制备得到的复合硫化剂按照与锡铁矿的质量比为1:2混合均匀后放入焙烧炉内，通入氮气，升温至1200°C，氮气流量为0.41/min，通入时间为60min，进行硫化焙烧。工艺完成后，冷却取样分析，锡铁矿中锡由原来的0.38wt%下降至0.05wt%，实现了锡铁矿中锡铁的高效分离。
[0016]实施例2
该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，包括以下质量百分比组分混合而成:高硫煤100%、黄铁矿0%、硫磺0%和硫酸亚铁0%，其中该复合硫化剂为直径尺寸为15~20mm的球状。
[0017]如图1所示，该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂的制备方法，其具体步骤如下:首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至100~200目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为15~20mm mm的球状即制备得到复合硫化剂。
[0018]将上述制备得到的复合硫化剂按照与锡铁矿的质量比为2:3混合均匀后放入焙烧炉内，通入氮气，升温至1200°C，氮气流量为0.41/min，通入时间为60min，进行硫化焙烧。工艺完成后，冷却取样分析，锡铁矿中锡由原来的0.38wt%下降至0.03wt%，实现了锡铁矿中锡铁的高效分离。
[0019]实施例3
该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，包括以下质量百分比组分混合而成:高硫煤0%、黄铁矿25%、硫磺35%和硫酸亚铁40%，其中该复合硫化剂为直径尺寸为3~10mm的球状。
[0020]如图1所示，该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂的制备方法，其具体步骤如下:首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至40~100目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为3~10mm的球状即制备得到复合硫化剂。
[0021]将上述制备得到的复合硫化剂按照与锡铁矿的质量比为2:3混合均匀后放入焙烧炉内，通入氮气，升温至1200°C，氮气流量为0.41/min，通入时间为60min，进行硫化焙烧。工艺完成后，冷却取样分析，锡铁矿中锡由原来的0.38wt%下降至0.01wt%，实现了锡铁矿中锡铁的高效分离。
[0022]实施例4
该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，包括以下质量百分比组分混合而成:高硫煤5%、黄铁矿45%、硫磺35%和硫酸亚铁15%，其中该复合硫化剂为直径尺寸为10~15mm的球状。
[0023]如图1所示，该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂的制备方法，其具体步骤如下:首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至40~80目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为10~15mm的球状即制备得到复合硫化剂。
[0024]将上述制备得到的复合硫化剂按照与锡铁矿的质量比为2:3混合均匀后放入焙烧炉内，通入氮气，升温至1200°C，氮气流量为0.41/min，通入时间为60min，进行硫化焙烧。工艺完成后，冷却取样分析，锡铁矿中锡由原来的0.38wt%下降至0.02wt%，实现了锡铁矿中锡铁的高效分离。
[0025]实施例5
该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，包括以下质量百分比组分混合而成:高硫煤20%、黄铁矿10%、硫磺17%和硫酸亚铁53%，其中该复合硫化剂为直径尺寸为10~20mm的球状。
[0026]如图1所示，该用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂的制备方法，其具体步骤如下:首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至40~100目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为10~20mm的球状即制备得到复合硫化剂。
[0027]将上述制备得到的复合硫化剂按照与锡铁矿的质量比为2:3混合均匀后放入焙烧炉内，通入氮气，升温至1200°C，氮气流量为0.41/min，通入时间为60min，进行硫化焙烧。工艺完成后，冷却取样分析，锡铁矿中锡由原来的0.38wt%下降至0.03wt%，实现了锡铁矿中锡铁的高效分离。
[0028]以上结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，其特征在于:包括以下质量百分比组分混合而成:高硫煤0~100%、黄铁矿0~45%、硫磺0~35%和硫酸亚铁0~53%。2.根据权利要求1所述的用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂，其特征在于:所述该复合硫化剂为直径尺寸为3~20mm的球状。3.一种如权利要求1或2所述的用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下:首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至40-200目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为3~20mm的球状即制备得到复合硫化剂。
【专利摘要】本发明涉及一种用于焙烧法分离锡铁矿中锡与铁的复合硫化剂及其制备方法，属于资源与环境技术领域。该复合硫化剂，包括以下质量百分比组分混合而成：高硫煤0~100%、黄铁矿0~45%、硫磺0~35%和硫酸亚铁0~53%。首先将高硫煤、黄铁矿、硫磺和硫酸亚铁分别破碎磨细至40~200目，按上述质量含量混合均匀，采用造球机造球造成直径尺寸为3~20mm的球状即制备得到复合硫化剂。本发明制备得到的复合硫化剂成本较低，且制备工艺简单。
【IPC分类】C22B25/02, C22B1/24, C22B1/02
【公开号】CN105002351
【申请号】CN201510452876
【发明人】王 华, 李磊
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月29日