[发明专利]一种高硫矿/渣中单质硫的提取工艺

说明书

本发明公开了一种高硫矿/渣中单质硫的提取工艺，是一种对高硫矿/渣中单质硫的提取工艺，采用非/弱极性有机溶剂作为提硫液，对高硫矿/渣进行多次浸没萃取提硫，分离后得到提硫后矿/渣和富硫液，提硫后矿/渣可进一步减压蒸发表面残留提硫液并进行冷凝回收，富硫液经过精制柱进行精制，得到更纯净的硫磺溶液，减压蒸发得到晶体硫磺，提硫液蒸气经冷凝回收，将与提硫后矿/渣回收的提硫液一同循环使用。本发明将萃取和精制同步进行，提硫液溶剂进行了回收处理，产生的硫磺通过精制后干燥处理直接得到硫磺产品，硫提取率高，工艺过程所需的热能消耗低，溶剂损耗少，且可以回收利用，极大地提高了硫回收的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种高硫矿/渣中单质硫的提取工艺，具体属于硫磺提取技术。

背景技术

对于高硫矿/渣是指硫含量在50％以上的矿渣，其硫元素主要以单质硫存在，无论在后续冶炼还是废渣处理上，常用的硫资源化手段是通过火法冶炼过程转变成大量二氧化硫，再经烟气净化和资源化后获得工业硫酸和/或石膏产品。此技术路线存在的问题是：1.含二氧化硫的烟气在净化和资源化过程中产生大量的酸性废水和大量含重金属石膏危废渣；2.硫酸对储存和运输的安全性要求较高。3.硫酸的运输、销售和使用一般具有地域性和季节性。因此，将硫磺直接提取回收，达到冶炼过程无硫酸或少硫酸产生的硫磺回收工艺具有其特殊的必要性和需求性。

提取回收硫磺的方法包括有：浮选法、升华法、热滤法、溶剂萃取法。

(1)浮选法仅仅是通过对硫磺的浮选达到对有价金属的选矿富集，变相的达到了硫磺的富集预处理，其方法得到的高硫矿中硫磺品位一般可达70-80％，后续仅作为与其共生的有价金属的冶炼原料；

(2)升华法利用硫磺易加热升华的物理性质，在真空/减压条件下高硫物料中的硫磺单质经加热升华、冷却结晶，可得到合格的硫磺产品，硫磺脱除较完全，但对设备要求高、投资大、能耗高；

(3)热滤法利用硫磺熔点低，通过加热高硫物料熔化其中的硫磺单质，后经过滤冷却分离出硫磺，但其硫磺脱除率不高，导致提硫后渣的渣量大、硫磺含量仍很高，且设备较复杂，保温性能要求很高，易形成硫磺板结堵塞管路；

(4)溶剂萃取法其中之一是利用硫磺的非极性物理性质，常用非极性或极性小的有机溶剂作为萃取剂，从高硫物料中直接萃取到有机溶剂中再进行结晶分离，有机溶剂对硫磺的溶解性大，但易挥发，分离过程溶剂常有损失，回收性较差，易造成成本升高；萃取法的另一种操作是利用无机硫化物的化学反应，如硫化铵，其可以通过与硫磺的化学反应从高硫物料中提取出硫磺，经过后续固液分离、硫化铵提硫后溶液的热分解，分别回收硫化铵和硫磺，但易造成有价金属溶解损失，并且热分解过程有臭味的硫化氢和氨气产生，工作环境差。

目前针对高硫矿/渣常采用以上的热滤法进行单质硫的提取和分离，利用硫磺的熔点低的物理特性，在130-160℃之间，将硫磺熔化成液态硫磺与原矿进行分离，过滤分离过程会造成有价金属的损失，得到的硫磺纯度不高需额外提纯，同时后续的矿渣仍残留较高硫磺，脱硫程度受限。

因此，如何从高硫矿/渣中低能耗提取硫磺，提高硫磺提取率和硫磺产品纯度，降低有价金属损耗和后续冶炼能耗及污染，是目前高硫矿/渣的无硫酸/少硫酸产生的硫磺资源化回收处理工艺的关键技术目标。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对满足无硫酸/少硫酸冶炼需求的现有的硫磺提取工艺存在的上述问题，提供一种能耗低、提取率高的高硫矿/渣中单质硫的提取工艺。

本发明采用如下技术方案实现：

一种高硫矿/渣中单质硫的提取工艺，包括如下步骤：

第一步，对高硫矿/渣进行干燥并造粒；

第二步，采用提硫液对造粒后的高硫矿/渣颗粒进行浸没萃取提硫，过滤分离得到富硫液和提硫后矿/渣；