硫铁矿砂制酸计算

硫铁矿制酸技术理论简易计算及综合说明

（梅虹）

第一篇在硫化铁全部被氧化成三氧化二铁（Fe2O3）的计算过程

一．黄铁矿（二硫化铁FeS2）制酸计算

1. 造气（制SO2）：4 FeS2 + 11 O2 ===高温（850℃～980℃）=== 8 SO2 + 2 Fe2O3

以及：S + O2 == SO2

4 FeS2的分子量：4×（56 + 32×2）= 4×120 = 480

2 Fe2O3的分子量：2×（56×2 + 16×3）= 2×160 = 320

（从理论上讲：100%的FeS2中，铁占其46.66%，硫占其53.34%；而100%

的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%）

即：在完全反应的情况下，干基480单位的硫精砂（二硫化铁——黄铁矿砂）能反应生成320单位的三氧化二铁（硫酸渣）。在不考虑杂质含量的前提下，

理论产渣率为66.67%，也就是说一吨纯净干基的二硫化铁能产三氧化二铁

666.7公斤。但由于实际的工业硫精砂内有2.5%～4% 的杂质，且反应不能

完全，所以通常的产渣率在64％～65％之间，设备差一点的也应不低于63%。

2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：

2 SO2 + O2 ===催化剂V2O5（400℃～500℃）=== 2 SO

3 (制SO3)

即：480单位的FeS2可以生成512单位的SO2，再经氧化可以生成640单位的

SO3。

3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）：SO3 + H2O ==== H2SO4 (制硫酸)

即：640单位的SO3可以生成784单位的H2SO4，也就是说：干基480单位的

硫精砂（二硫化铁——黄铁矿砂）能反应生成784单位的H2SO4，即理论上

一吨优质硫精砂（二硫化铁——黄铁矿砂）可以制成1.63吨H2SO4。

工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：

SO3 + H2SO4(浓) == H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4

二．硫化亚铁（一硫化铁FeS）制酸计算

1. 造气（制SO2）：4 FeS + 7 O2 ===高温（850℃～980℃）=== 4 SO2 + 2 Fe2O3

以及：S + O2 == SO2

4 FeS的分子量：4×（56 + 32）= 4×88 = 352

2 Fe2O3的分子量：2×（56×2 + 16×3）= 2×160 = 320

（从理论上讲：100%的FeS中，铁占其63.64%，硫占其36.36%；而100%

的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%）

即：在完全反应的情况下，干基352单位的硫精砂（硫化亚铁）能反应生成320单位的三氧化二铁（硫酸渣）。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为

90.9%，也就是说一吨纯净干基的硫化亚铁能产三氧化二铁909公斤。

2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：

2 SO2 + O2 ===催化剂V2O5（400℃～500℃）=== 2 SO

3 (制SO3)

即：352单位的FeS可以生成256单位的SO2，再经氧化可以生成320单位的

SO3。

3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）：SO3 + H2O ==== H2SO4 (制硫酸)

即：320单位的SO3可以生成392单位的H2SO4，也就是说：干基352单位的

硫精砂（硫化亚铁）能反应生成392单位的H2SO4，即理论上一吨优质硫化

亚铁硫精砂可以制成1.11吨H2SO4。

工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：

SO3 + H2SO4(浓) ==== H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4

三．黄铁矿与硫化亚铁混合物标准模型的制酸计算

1. 造气（制SO2）：2 FeS + 2 FeS2 + 9 O2 ===高温（850℃～980℃）=== 6SO2 + 2 Fe2O3

以及：S + O2 == SO2

2 FeS的分子量：2×（56 + 32）= 2×88 = 176

2 FeS2的分子量：2×（56 + 32×2）= 2×120 = 240

2 Fe2O3的分子量：2×（56×2 + 16×3）= 2×160 = 320

（从理论上讲：按以上比例100%的由FeS与FeS2组成的组分中，铁占其

53.8%，硫占其46.2%；而100%的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%）

即：在完全反应的情况下，干基176单位的硫精砂（硫化亚铁）和干基240单位的硫精砂（二硫化铁）能反应生成320单位的三氧化二铁（硫酸渣），混合

硫精砂合计为416单位。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为76.9%，

也就是说一吨纯净干基的混合硫精砂能产三氧化二铁769公斤。

2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：

2 SO2 + O2 ===催化剂V2O5（400℃～500℃）===2 SO

3 (制SO3)

即：176单位的FeS 和240单位的FeS2可以生成384单位的SO2，再经氧化

可以生成480单位的SO3。

3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）：SO3 + H2O ==== H2SO4 (制硫酸)

即：480单位的SO3可以生成588单位的H2SO4，也就是说：干基416单位的

混合物硫精砂能反应生成588单位的H2SO4，即理论上一吨这样的混合硫精

砂可以制成1.41吨H2SO4。

工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：

SO3 + H2SO4(浓) == H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4

四．黄铁矿与硫化亚铁混合物一般模型的制酸计算

1. 造气（制SO2）：

mFeS + nFeS2 + (7m/4+11n/4)O2 ==高温（850℃～980℃）==(m+2n)SO2 + (m/2+n/2)Fe2O3

以及：S + O2 == SO2

m FeS的分子量：m×（56+32）= 88m （m为FeS任意最小摩尔数值）；

n FeS2的分子量：n×（56+32×2）= 120n （n为FeS2任意最小摩尔数值）；

(m/2+n/2) Fe2O3的分子量：(m/2+n/2)×（56×2 + 16×3）= 80 ( m + n )

从理论上讲：按以上比例100%由FeS与FeS2所组成的组分中，铁占其[7(m+n)/(11m+15n)]%，硫占其[4(m+2n)/(11m+15n)]%；而100%的Fe2O3中，铁占其

70%，氧占其30%。

即：在完全反应的情况下，干基88m单位的硫精砂（硫化亚铁）和干基120n单位的硫精砂（二硫化铁）能反应生成80 ( m + n ) 单位的三氧化二铁（硫酸

渣），混合硫精砂合计为( 88m + 120n ) 单位。在不考虑杂质含量的前提下，

理论产渣率为[10(m+n)/(11m+15n)]%，也就是说一吨纯净干基的混合硫精砂

能产三氧化二铁[100(m+n)/(11m+15n)]公斤。

2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：

2 SO2 + O2 ===催化剂V2O5（400℃～500℃）===2 SO

3 (制SO3)

即：88m单位的FeS 和120n单位的FeS2可以生成64(m+2n)单位的SO2，再

经氧化可以生成80(m+2n)单位的SO3。

3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）：SO3 + H2O ==== H2SO4 (制硫酸)

即：80(m+2n)单位的SO3可以生成98(m+2n)单位的H2SO4，也就是说：干基

88m单位的FeS和120n单位的FeS2这样的混合物硫精砂能反应生成

98(m+2n)单位的H2SO4。

工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：

SO3 + H2SO4(浓) == H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4

五．关于标矿的理论计算

下面将以含硫量为35%的硫铁矿（标矿）对上述计算数据进行修正：