硫铁矿烧渣氯化焙烧扩大试验.pdf

2 0 1 3 年第1 0 期 有色金属 冶炼部分 h t t p [ ／y s y l ．b g r i m m ．c n 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／i ．i s s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 3 ．1 0 ．0 0 1 硫铁矿烧渣氯化焙烧扩大试验 常耀超，徐晓辉，王云 北京矿冶研究总院，北京1 0 0 1 6 0 摘要采用氯化焙烧工艺从硫铁矿烧渣球团中综合回收金、银、铜等有价金属，考察了造球、窑温、停留时 间对金属挥发率以及物料和金属平衡的影响。结果表明，物料在12 5 0 ℃停留1 ．8 3h 的最佳条件下，各 金属挥发率为A u9 5 ．6 ％、A g5 2 ．5 ％、C u7 3 ．1 ％、P b9 3 ．9 ％、Z n7 5 ．2 ％。球团中铜、铅、锌含量均小于 0 ．1 ％，球团强度4 ．o ～6 ．5k N 。 关键词硫铁矿烧渣；氯化焙烧；造球；回转窑；氯化球团 中图分类号T F 8 0 2 ．6 7文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 3 1 0 0 0 0 1 0 3 C h l o r i d i z i n gR o a s t i n gE x p a n d i n gT e s to fP y r i t eC i n d e r C H A N GY a o c h a o ，X Y UX i a o h u i ，W A N GY u n B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g ＆M e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 1 6 0 ，C h i n a A b s t r a c t V a l u a b l em e t a l ss u c ha sA u ，A g ，a n dC uw e r ec o m p r e h e n s i v e l yr e c o v e r e df r o mp y r i t ec i n d e rb y c h l o r i d i z i n gr o a s t i n gp r o c e s s ．T h ee f f e c t so fp e l l e t i z i n g ，r o a s t i n gt e m p e r a t u r ea n ds t a y i n gd u r a t i o no nm e t a lv o l a t i l i z a t i o nr a t e sa n dm a s sb a l a n c eo fm a t e r i a l sa n dm e t a l sw e r ei n v e s t i g a t e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a t t h ev o l a t i l i z a t i o nr a t e so fA u ，A g ，C u ，P b ，Z na r e9 5 ．6 ％，5 2 。5 ％，7 3 ．1 ％，9 3 ．9 ％，a n d7 5 ．2 ％r e s p e c t i v e l yu n d e rt h eo p t i m u mc o n d i t i o n si n c l u d i n gr o a s t i n gt e m p e r a t u r eo f12 5 0 ℃a n ds t a y i n gd u r a t i o no f 1 ．8 3h ．T h ec o n t e n t so fC u ，P b ，Z ni nc h l o r i d i z i n gp e l l e ta r ea l lb e l o w0 ．1 ％，a n dt h ec o m p r e s s i o n s t r e n g t ho fp e l l e ti s4O ～6 ．5k N ． K e yw o r d s p y r i t ec i n d e r ；c h l o r i d i z i n gr o a s t i n g ；p e l l e t i z i n g ；r o t a r yk i l n ；c h l o r i d i z i n gp e l l e t 硫铁矿烧渣为制硫酸的副产物，除含有铁 外[ 1 ‘2 ] ，还含有大量的铜、铅、锌、金、银等有价金属。 烧渣中金属矿物形态一般以氧化物和硫化物为主， 少量为铁酸盐和硫酸盐。烧渣中金属元素超标对炼 铁不利，采用一般的冶炼方法，不能经济有效地加以 处理。而氯化焙烧法处理烧渣，一方面使有害元素 脱除以满足炼铁的要求，另一方面综合回收有价金 属，达到综合利用的目的[ 3 ] 。氯化焙烧法主要有中 温氯化[ 4 ] 、氯化离析【5 1 和高温氯化[ 6 。] 。本试验采用 高温氯化法综合回收硫铁矿烧渣中的有价金属。 收稿日期2 0 1 3 0 6 1 7 基金项目国家高技术研究发展计划 8 6 3 计划 项目 2 0 1 1 A A 0 6 A 1 0 4 作者简介常耀超 1 9 7 9 一 ，男，河南开封人，硕士，高级工程师． 1试验原料 试验原料来自山东某厂的硫铁矿制酸烧渣，真 密度4 ．0 6t ／m 3 ，堆密度1 ．1 9t ／m 3 。烧渣含A u 1 ．9 4g ／t 、A g2 6 ．8 1g ／t ，其余元素化学分析结果 ％ C u0 ．2 7 、P b0 ．2 9 、Z n0 ．3 7 、全F e6 1 ．8 4 、全S 0 ．5 6 、A 1 2 0 31 ．4 7 、C a O0 ．3 6 、S i 0 24 ．9 5 。与铁精粉 质量标准相比 C u O ．1 0 ％～0 ．2 0 ％，P b O ．1 0 ％， Z n 2 ．0k N 的强度要求； 2 试验得到的球团强度均高于小试、中试。可 能是因为回转窑燃料为天然气，火焰比较散，回转窑 内物料通过火焰区域时，物料实际温度高于设定值， 导致球团部分烧结；另外，在12 0 0 ～13 0 0 ℃下，物 料球团中有部分液化现象，导致球团强度增大。 3 ．2 ．5 物料平衡 试验得到物料平衡率为9 6 ．9 4 ％，导致不平衡 的原因主要为试验中跑冒滴漏，如矿尘的飞扬损失。 3 ．2 ．6 金属平衡 试验得到各金属平衡率分别为A u6 5 ．3 ％、A g 8 7 ．2 ％、C u7 0 ．8 0 、P b5 8 ．5 ％、Z n7 5 ．5O 、C 1 6 7 ．1 ％。 分析数据可得，金在产品熟球、链篦机返料、旋 风及管路、压滤渣中分别占1 1 ．8 9 ％、2 9 ．4 0 ％、 8 ．2 4 ％、1 0 ．6 5 ％，说明烟气通过链篦机导致部分金 损失。导致不平衡的原因主要为1 试验中跑冒滴 漏，如窑尾烟气外逸损失、烟气吸收循环液的跑冒滴 漏。2 烟气吸收率低。由于条件限制，试验采用的 一级空塔与二级填料塔选型、喷淋密度与气量不太 配套，且二吸塔之后无电除雾装置，导致外排烟气中 带走有价元素。 4 结论及建议 1 在窑温12 5 0 ℃、物料停留时间 高温段 1 ．8 3h 最佳工艺条件下，各金属挥发率为A u 9 5 ．6 ％、A g 5 2 ．5 ％、C u 7 3 ．1 ％、P b 9 3 ．9 ％、Z n 7 5 ．2 ％。氯化焙烧得到的球团含铁5 9 ％～6 1 ％， 铜、铅、锌均小于0 ．1 ％，球团强度4 ．0 ～6 ．5k N ，达 到一级铁精粉要求。 2 本试验装置无焙砂润磨等设备，扩大试验烟 尘率为2 ．1 7 ％，链篦机返料率为1 9 ．6 2 ％，说明该砂 造球性能有待改善，下步生产装置设计应增加润磨 工序。 3 回转窑挥发烟气中的氯化物低温下易分解， 受装置所限，试验时烟气直接进入干燥链篦机干燥 湿球，出现了大量氯化物分解沉积在设备及物料中。 今后生产装置设计须将回转窑烟气直接送去洗涤， 减少有价金属的内部循环，提高金属回收率。 4 试验采用的烟气洗涤塔效率低、无电除雾器 等装置造成了金属氯化物的损失，生产装置建议采 取多级洗涤、增加电除雾器等措施来保障烟气中金 属的回收。 参考文献 E 1 3 金程．硫酸烧渣加压浸取铁E J ] ．有色金属 冶炼部分 ， 2 0 1 1 1 1 6 - 8 ． [ 2 ] 金程，李登新．硫酸烧渣还原浸取铁E J 3 ．有色金属 冶 炼部分 ，2 0 1 2 1 91 2 ． [ 3 ] 中南矿冶学院湿法冶金研究室．氯化冶金[ M ] ．北京 冶金工业出版社，1 9 7 8 1 2 0 1 2 1 ． [ 4 ] 黄海辉，王云．提金渣氯化焙烧提取金银的试验[ J ] ．有 色金属 冶炼部分 ，2 0 0 9 6 4 6 4 8 ． E 5 ] 彭正英，李生元，赵克智．用离析浮选从栖霞山黄铁矿烧 渣中提取银金的试验研究[ J ] ．江苏冶金，1 9 8 2 4 1 4 2 0 ． [ 6 ] 黄海辉，王云，袁朝新，等．从提金渣中回收金银E J ] ．有 色金属 冶炼部分 ，2 0 1 1 1 0 3 7 3 9 ． [ 7 ] 丁剑，孙建伟，钱鹏，等．氯化焙烧回收高铁硫酸烧渣中 有价金属的实验研究[ J ] ．计算机与应用化学，2 0 1 2 ，2 9 3 2 5 5 2 6 0 ． 万方数据