[发明专利]用高砷硫铁矿精矿生产铁精矿的方法

说明书

一、技术领域：本发明涉及一种用高砷硫铁矿精矿生产铁精矿的方法，属于化工冶金技术领域。

二、背景技术：工业的进步和发展，对矿产资源的依赖程度越来越高，但矿产资源是不可再生的，所以，有效利用已有的矿产资源是当今社会发展的重要课题。

硫铁矿由铁和硫组成，在现有技术经济条件下，可有效利用的只是其中的硫，而其中的铁在利用硫的同时，成为固体废弃物污染环境，所以，硫铁矿归类于硫矿资源，而不属于铁矿资源一类。我国硫铁矿资源保有储量巨大，在利用硫铁矿中硫的同时，如能采用新的工艺及技术，综合利用其中的铁资源，将增加我国的保有铁矿资源，具有好的经济和社会效益。

硫铁矿烧制硫酸是应用上百年的成熟技术，产生的烧渣是含Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物料，Fe₂O₃和Fe₃O₄是炼铁的原料，然而目前使用硫铁矿品位低，脉石含量高，粒度粗，产生的烧渣含铁品位低，燃烧不完全导致烧渣含硫高，特别是含砷高的硫铁矿为原料时，产生的烧渣含砷远大于0.1％，不能作为合格的炼铁原料。

公知的硫酸烧渣提取铁精矿技术，是对常规的硫铁矿烧渣进行磁选、重选、浮选处理，获得含铁55％-60％，含硫小于0.4％的铁精矿，由于常规的硫铁矿烧渣含铁只有35％-55％，含硫在1％-2％，可选性差，铁的回收率只有50％-60％，资源利用率低，流程复杂，处理成本高，经济效益和环境效益差。对于含砷硫铁矿，所得到的烧渣经选铁处理，尽管一定程度地提高了铁品位，降低了硫含量，但含砷问题无法解决，产品仍不能用作炼铁原料。

公知的利用硫铁矿烧渣制铁红、混凝剂等只能利用少量的硫铁矿烧渣，而硫铁矿烧渣制水泥技术远远没有发挥硫铁矿中大量铁资源的效益。对于含砷高的烧渣，这样的用途也受到限制。

申请号为200610037078.6名称为“用硫铁矿生产铁精矿的方法及其装置”中公开的是经沸腾炉排出的烧渣返回原料混合系统，与硫铁矿原料混合，使高品位的硫铁矿含硫品位降低至35％-41％，烧得的烧渣铁品位达到63％以上，从而使渣作为铁精矿使用。但如果硫铁矿原料本身含硫品位就低，而且含砷高的话，所得的烧渣含铁也低，含砷高，是不能作为铁精矿的。

申请号为200410065946.2，名称为“高含砷硫铁矿综合利用砷硫元素的方法”中公开的是将含硫28％-42％的高含砷硫铁矿加入还原炉内进行缺氧焙烧，使其中的砷以As₂O₃形式挥发进入烟气，然后从烟气中回收砷，剩下的渣含硫4％-8％，再用氧化炉进行氧化焙烧，生成的烟气制硫酸。该方法使用的原料含硫低，得到的烧渣含铁品位低，不能作为铁精矿使用，且对于含砷高达4％-8％的原料，脱砷率即使达到95％，烧渣含砷也在0.4％左右，这种含铁低，含砷0.4％的烧渣，不能作为铁精矿使用。

本申请人在专利号为ZL200410079527.4，名称为“高铁低硫型硫铁矿烧渣的生产方法”中没有涉及到高砷硫铁矿原料，工艺中没有除砷的手段，所以对于高砷硫铁矿精矿，采用该方法也不能得到含砷合格的铁精矿。

瑞典波立登(Boliden)公司的缺氧磁化焙烧技术用于硫砷金精矿的处理，得到的含金烧渣用于提金，该烧渣含硫含砷均不能达到铁精矿的要求。

BASF两段流化床焙烧含砷黄铁矿，第一段使黄铁矿中的一个硫挥发，同时砷也挥发，得到的渣为硫化亚铁，第二段对该硫化亚铁进行氧化焙烧获得三氧化二铁。对于含砷磁黄铁矿，第一段的反应不成立，所以这一方法不完全适用。流化床焙烧黄铁矿，烧渣含硫要达到0.4％以下是比较困难的，所以烧渣也不能作为铁精矿使用。

基于以上技术状况，目前大量的含砷硫铁矿资源只能提取硫酸，其中的铁以含砷烧渣的形式堆存，环境污染严重，如能采用一种先进的工艺和方法，在硫酸生产过程中使烧渣含铁、含硫、含砷均能达到炼铁的技术要求，成为铁精矿，这将产生良好的经济效益和环境效益。

三、发明内容：本发明的目的就是针对大量的高砷硫铁矿资源，提供一种在利用硫铁矿中硫元素的同时，充分脱出有害杂质砷，使烧渣成为铁精矿，综合利用其中的铁资源的生产方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

1、高硫低砷渣的生产：