硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究

第３ 期
徐建林等： 硫铁矿焙烧及反应过程的初步研究
： ：
置， 放下 活 动 底板 ， 斜 活 动 底 板 取 出焙 烧 得 到 的 倾
烧渣 。
在 图 １中 ， 黑色 部分 为空 洞 ， 洞外 沿 的一 圈瓷 空 白色 物质 为 Ｆ ： ｅ Ｏ 。在 图 １的 左 侧 ， 个 不 规 则 的 有
徐 建 林 ， 元 坤 ， 光 大 ， 宇 智 ，余 平 ，钟庆 文 李 史 罗
（ 中国地 质科 学院 矿产综 合 利用研 究所 ， 四川 成 都 ６０４ ） １０ １
摘要 ： ８０ 在 ０ ％下对含硫量 ５ ％ 的硫铁矿进行 了沸腾焙烧 ， 出的硫铁 矿烧 渣硫 含量低 于 ０３ ％ ， ０ 产 ．０ 全铁含 量大 于 ６ ％。硫铁矿 烧渣的主要矿 物组 成为赤 铁矿 、 ４ 磁铁 矿、 磁赤铁 矿。硫铁 矿在 焙烧过 程 中首先发 生分 解， 在颗粒 的表面上生成氧化产物 或中间产 物 ， 体积膨胀 ， 粒径增大 ， 产生许多细微的裂纹 ， 在氧气 的亲 和力和
ｓ： ０ 向外逃逸产 生的牵引力的作用下 ， 使硫铁矿烧渣产生空洞 。当反应温度 升高 ， 反应急剧进行 ， 硫铁 矿颗粒
会发 生爆 炸反应 ， 最终形成 以 Ｆ ， ｅＯ 为壳的小球形 烧渣 ； 或者形成 以 Ｆ ， ４ ｅ０ 为基 体 ，ｅＯ 为包壳 ，ｅＯ 柱状晶 Ｆ：， Ｆ 钉 扎在 Ｆ ， ｅＯ 基体上 的实心硫铁矿烧渣 。
第 ３期 ２１ ０ ２年 ６月
矿 产 综 合 利 用
Ｍ ｕ ｔｐ ｒ ｏ ｅＵｔｌ ａ ｉｎ ｏ ｉ ｅ ａ ｓ ｕ ｃ ｓ ｌ ｕ ｐ ｓ ｉ ｚ ｔ ｆ ｎ ｒ ｌ ｉ ｉ ｏ Ｍ Ｒｅ ｏ ｒ ｅ
ＮＯ． ３
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．０２
硫 铁 矿 焙 烧 及 反应 过程 的初 步 研 究
制取 的硫铁 矿烧 渣进行 化 学多项 、 度 、 物组 粒 矿 成 和微 观组 织等 分析 。
程 进行 了初 步研 究 。
０６ ｍ ０ ， ９ ｍ ９ ％ 硫精 矿 的粒 度较 细 。 试 验 的设 备 为试验 用小 型沸腾 炉 。
表 ２ 硫铁 矿精 矿的 粒度 分布
Ｔａ ｌ ｎｉｌ ｉｅ ｄ ｓｒｂ ｔ ｎ ｏ ｙ ｔ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｂ ｅ２ Ｐａ ｃｅ ｓｚ ｉｔ ｕ ｉ ｆｐ ｒ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｅ ｉ ｏ ｉ
ｓ Ｔｅ ｉ２Ａ２３ＣＯ Ｃ Ｍ Ｏ ｒ ２ Ｐ Ｚ Ｆ ｓ ｌ ａ ｇ ｉ ｂ ｏ ０ ｏ ｎ
５ ６ ０． 】４ ． ８ ２． ６ １ ３ ４ Ｏ ５ ０ ０ ３ ４ ２ ６ Ｏ ｏ ５ ６ ０ ３ ０ （ Ｒ ０ ０ ０ ０ ７ Ｒ 】 ６ ０ ３ ２
型沸 腾 炉预热 到 ８ ０ ， ０ ℃ 空气 预 热器 加 热 到 ２ ０Ｃ， ０ｏ 保温 。启 动风 机 ， 生 的高压 风经 预热后 ， 产 由风 帽进
人 沸腾炉 管 内 ， 将烘 干 的物料倒 人 到加料 装 置 中 ， 开 启加 料 阀控制 物料 均匀 地加入 到沸 腾炉 管 内进行 燃 烧， 产生 的烟 气 由烟气 管 道 进入 烟 气 处 理 装 置 处 理 后排 放 。加 料 完 成 后 ， 续 吹 人 高 压 风 １ｍｉ， 继 Ｏ ｎ 以 保证 沸腾 炉 管 内 的 氧化 气 氛 ， 后 关 闭加 热 电源 。 然 等 沸腾 炉 管 内温 度 降 到 Ｉ０Ｃ以 下 时 ， 动 升 降 装 Ｏ￣ 启
关键词 ： 硫铁矿 ； 焙烧 ； 反应过程 ； 微观结构
中图 分 类 号 ：Ｆ Ｆ ０ ． １ 文献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：００ ６ ３ （ ０ ２ ０ — ０ ６ ０ Ｔ Ｔ８６ １ Ａ １０ — ５ ２ ２ １ ） ３ ０４ — ３
在采 用 自行 设计 制 作 的小 型 试 验 用 沸 腾 炉 对
从表 １ 看出， 可 硫铁 矿精 矿 中含 硫 为 ５ ． １ ， ０６％ 杂 质主 要为二 氧化 硅和 氧化 铝 ， 含 量较低 ， 于高 且 属
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ４； 回 日期 ：０ １ ０ — １ ２ １— ５ ０ 改 ２ １ — ５ ３
基金项 目： 国土资源地质大调查项 目（２ ２ １８６ ３ ） １ １００ １０ ７ 作 者 简 介 ： 建林 （９ ６ ） 男 ， 士 ， 事 冶 金 工 作 。 徐 １７ 一 ， 硕 从
１ 原 料 与设 备
试 验 的主要 原料 为 选 矿 得 到 的硫 铁 矿 精 矿 ， 工
艺 矿物 学研 究表 明 ， 硫铁 矿 精 矿 的矿 物 组 成 为黄 铁
矿 占 ９ ． ％ 、 岭土 占 ５ ０ ， 有少量 和微 量 的褐 ３５ 高 ．％ 另 铁矿、 锐钛 矿 、 白铁 矿 、 泥 石 、 铝石 、 质 等 。高 绿 水 炭 岭 土 以单 体 为 主 ， 占硫 精 矿 中 高 岭 土 量 的 ７％ 左 ０ 右 ， 黄铁矿 成连 生体 者 较 少 占 ３ ％ 左右 。其 化 学 和 ０
成 分和 粒度 分布 分别见 表 １ 表 ２ 、 。
表 １ 原 料 的化学 组成／ ％
Ｔ ｂ ｅ １ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｏ ｂ ｅ ｔ ｆｍａ ｅ ａｓ ａ ｌ ｈ ｍｉａ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｏ ｔｒ ｌ ｃ ｉ
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２ 试 验 方 法
以含 硫 ５ ％的硫 铁矿精 矿 为原 料 ， ０ 在设 计 制 造 的试 验用 小 型沸腾 炉 中进行沸 腾焙 烧试 验 。先将 小
硫 铁矿 进行焙 烧 条件试 验 的基 础上 ¨ ， ８ ０Ｃ时 ］ 在 ０ ￣
纯 硫精 矿 。
从 表 ２ 可 看 出 ， ＋０ ４ ｍｍ ２ ％ ，一０ ．１７ ．５ ．
对 对含 硫 ５ ％ 的硫精 矿进 行 了 沸腾 焙 烧 试 验 ， 烧 ０ 对 渣 的化 学成 分 、 度 、 物 组成 以及 硫铁矿 的焙 烧过 粒 矿