硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸技术开发应用现状

硫铁矿掺烧钛白副产硫酸亚铁制硫酸，是解决副产硫酸亚铁出路的最好办法，具有很好的经济效益、社会效益及环境效益；硫酸亚铁中硫和铁都得到充分利用，硫成为主产品硫酸之硫，铁成为副产品炉渣铁氧化物之铁。通过全方位介绍该技术项目的推广应用信息，为掺烧试验设计提供参考依据，促进该技术项目的推广应用，对促进硫酸工业和钛白工业的技术进步和行业发展有积极意义。

1国内硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸的技术开发应

用概况

1.1国内利用硫酸亚铁制硫酸主要是掺烧模式

利用硫酸亚铁制硫酸有两种基本模式，一种是掺烧，另一种是专烧。专烧模式主要流行于国外，其主要特点是：装置是专用的，不能借用现有以常

规原料制硫酸的装备，如硫铁矿制硫酸装备等；原料，一般是直接使用硫酸亚铁，即硫酸亚铁在该制硫酸装置体系内部被干燥处理后再进行焙烧。专烧是相对意义的，是指制硫酸原料以硫酸亚铁为主，而不是说制硫酸原料只有硫酸亚铁。目前国内所采用的掺烧模式的主要特点是：所用装备就是现行的硫铁矿制硫酸装置，采用时只是在局部作少量改动；所用原料，一般不直接使用硫酸亚铁或不直接大量使用硫酸亚铁。国内有一定代表性的掺烧技术应用厂家，一般是大量使用一水硫酸亚铁，搭配使用七水硫酸亚铁物料。国内掺烧体系的主要原料是

［收稿日期］2014-04-08［作者简介］袁朝晖（1973-），男，湖南邵阳人，注册化工工程师，长期从事化工技术工作。E-mail ：hnyong1i@

［通讯作者］杨卫国。E-mail ：965152654@

硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸技术开发应用现状

袁朝晖1，徐祖彪2，杨卫国2

（1.湖南轻工纺织设计院，湖南长沙410002；

2.中盐湖南株洲化工集团有限公司科人设计有限公司，湖南株洲

412004）

［摘

要］在硫铁矿制酸中掺烧钛白副产硫酸亚铁是解决副产硫酸亚铁出路的最好方法。介绍了该技术的推广应

用概况，以及硫铁矿掺烧硫酸亚铁工业生产条件。国内硫酸亚铁掺烧技术的相关信息表明，年产能为20万t 的硫酸法钛白粉装置，可副产七水硫酸亚铁60万t ，用于掺烧制硫酸可回收硫酸20万t 、高品位铁原料16万t ，同时节省了硫铁矿资源。该技术对促进硫酸工业和钛白工业的技术进步有积极意义。

［关键词］钛白副产硫酸亚铁；硫铁矿；掺烧制硫酸；技术现状［中图分类号］TQ111.16

［文献标志码］A

［文章编号］1007－6220（2014）04－0053－04

Development and application status of sulfuric acid production technology by mixed

burning pyrite and ferrous sulfate

YUAN Zhao-hui 1，XU Zu-biao 2，YANG Wei-guo 2

（1.Hunan Light-Industry and Textile Design Institute ，Changsha ，Hunan 410002，China ；

2.Keren Design Co.,Ltd ，Hunan Zhuzhou Chemical Industry Group Co.,Ltd.-CNSIC ，Zhuzhou ，Hunan 412004，China ）

Abstract ：Mixed burning pyrite and ferrous sulfate to produce sulfuric acid is the best utilization method of by-product ferrous sulfate of titanium dioxide.Popularization and application of this technology ，as well as its industrial production conditions are introduced.The relevant information of sulfuric acid production technology by mixed burning pyrite and ferrous sulfate in China show that ：using 0.6million tons by-product seven water ferrous sulfate of titanium dioxide plant with the capacity of 0.2million t/a to produce sulfuric acid ，0.2million tons sulfuric acid and 0.16million tons high grade iron material can be recovered ，and the pyrite is saved.This technology has a positive meaning for technology promoting of sulfuric acid and titanium dioxide industry.

Key words ：by-product ferrous sulfate of titanium dioxide ；pyrite ；sulfuric acid production with mixed

burning ；technology status

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磷肥与复肥

Phosphate ＆Compound Fertilizer

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硫铁矿和硫酸亚铁，也存在另外掺烧硫黄或掺炭（煤）的实施实例或设计实例。

1.2掺烧硫酸亚铁制硫酸技术开发应用企业

近10年来，曾经有成都龙蟒集团、攀枝花金江钒钛产业园东立化工有限公司、杭州硫酸厂、铜陵化工集团华兴化工有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司铜冠分公司、武汉青山化工股份有限公司、襄樊丽明化工有限公司、漯河市兴茂钛业有限公司、南京钛白公司、济南裕兴化工总厂、湖南永利化工股份有限公司等十多家硫酸企业先后实施和试行了硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸技术（简称掺烧技术）。

龙蟒集团已实施掺烧技术7年以上，估计累计掺烧折100%一水硫酸亚铁20万t；东立化工有限公司近两年实施掺烧技术，累计掺烧折100%一水硫酸亚铁以万吨计；杭州硫酸厂，可能是引进技术，已成功运行数年，但是累计掺烧数量不详。华兴化工有限公司前几年试行掺烧技术，当时掺烧数量是折100%一水硫酸亚铁2000t。湖南永利化工股份有限公司前后经历两次试验之后，于2012年下半年，也成为掺烧技术生产试验正常持续运行厂家之一。有的企业可能是因为工厂搬迁等客观原因而影响了实施，搬迁企业有兴茂钛业、南京钛白、济南裕兴等公司。

2掺烧技术条件

2.1掺烧比

每生产1t硫酸产品掺烧一水硫酸亚铁有一定代表性的数据是0.2～0.3t。调查数据用波动范围来表示有多方面的原因：其一是在实际生产中不能主观地人为设定掺烧比，要根据原料硫铁矿的含量和硫酸亚铁的含水量、含酸量等数据来设计，原料条件改变，则掺烧比设计条件相应改变；其二是重要掺烧技术厂家进行技术保密，难以调查取得成套的掺烧运行生产数据。

通过分析不同来源数据判断，国内工业生产实际已经达到的最高掺烧比肯定大于0.30。经理论研究分析，笔者认为针对硫酸产品的一水硫酸亚铁最大理论掺烧比是0.37。掺烧比为0.20～0.30，是保守推出数据。多篇文献报道，该数据都是针对硫铁矿中w（S）达到40%以上，相当于生产w（H2SO4）33%以上的硫酸产品。硫酸亚铁的计量规格以折100%一水硫酸亚铁计。

2.2掺烧物料组分

硫酸亚铁掺烧料是以一水硫酸亚铁为主，同时也拌掺以七水硫酸亚铁为主要成分的硫酸亚铁废渣。硫酸亚铁废渣中，含大量游离酸和水，亦含有其他杂质。厂家单纯从经济角度考虑，不必实施拌掺硫酸亚铁废渣；拌掺硫酸亚铁废渣，主要是解决废渣排放的环保问题。

2.3掺烧物料来源及其影响

掺烧厂家掺烧的硫酸亚铁产自钛白废酸浓缩装置，都是自产自烧。比较先进的钛白装置废酸浓缩部分可产出多种硫酸亚铁物料：少量一水硫酸亚铁，大量七水硫酸亚铁，少量七水硫酸亚铁废渣。

一般来说，对掺烧厂家来讲，七水硫酸亚铁的来源充足，但作为掺烧主料的一水硫酸亚铁的来源是受限制的。因此，这个限制因素在一定程度上影响了掺烧厂家的硫酸亚铁掺烧总量。

2.4掺烧数量

如果掺烧厂家不另购一水硫酸亚铁或不另行筹建装置加工生产一水硫酸亚铁，也不对现有硫酸装置作较大的改动，掺烧体系本身基本不具备将七水硫酸亚铁加工成一水硫酸亚铁的能力。掺烧量可以根据自身来源推算。据推算，掺烧技术代表厂家的硫酸亚铁年掺烧量大约是该厂副产硫酸亚铁总产量的25%。如果掺烧技术代表厂家的钛白生产能力是

3万t/a，则其折100%一水硫酸亚铁的掺烧量可以达到1万t/a。

根据以上数据，不难解释，为什么人们曾经有这样的错觉——掺烧厂家的掺烧比都很小。由于硫酸亚铁的总掺烧量不大，按硫酸的年生产能力来估计掺烧比，怎么会不小！

对于已经有自行筹建一水硫酸亚铁生产加工装置的掺烧厂家，掺烧量只受其硫酸装置和掺烧比的限制。

因此，估计攀枝花东立公司的年掺烧量就是四川卓越钒钛有限公司副产硫酸亚铁总量的25%；龙蟒集团在饲料级一水硫酸亚铁投产后，随着一水硫酸亚铁产量的提高，硫酸亚铁的年掺烧量必定是有增长的。

3国内相关掺烧技术现状

相关掺烧信息，除技术开发应用信息之外，还包括行业人士对该技术应用的设计或设想及关注言论。这些信息不同程度地反映了目前我国掺烧技术的开发应用现状。

全国钛白行业专家彭安铮文章［1］：对钛白废酸浓缩产生的一水硫酸亚铁可作为原料与硫铁矿一起掺烧，这也是非常好的匹配。为提高掺烧量，还可

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