用硫铁矿烧渣制取海绵铁的碳还原过程

对硫铁矿烧渣的碳还原过程进行研究。热力学分析结果表明：碳的气化反应在850℃以上可以进行，1000℃时气相平衡组成中CO体积分数接近100％，在此条件下Fe2O3可迅速经Fe3O4和FeO还原成金属铁；反应温度对还原过程影响十分明显，900℃以下时铁的金属化率很低，海绵铁的制取应在950℃以上。X射线衍射结果表明：950℃以下时Fe2O3很难完全还原，于980℃还原焙烧0．5h，Fe2O3的衍射峰消失；焙烧1.5h，已出现α—Fe衍射峰，Fe3O4的衍射峰消失，还出现Fe2SiO4的衍射峰，这表明烧渣的还原过程是按Fe2O3→Fe2O3→FeO→Fe的顺序进行的，FeO还原成Fe的速度最慢，是过程的控制步骤；CaCO3脱S效果明显，且是固体碳气化的促进剂，可提高铁氧化物的还原速度，在同样反应条件下使铁金属化率提高2％～3％。     

硫铁矿烧渣制备钾铁蓝

以硫铁矿烧渣为原料制备钾铁蓝。硫铁矿烧渣与硫酸反应得到含Fe3+溶液,在此溶液中加入机械活化硫铁矿还原Fe3+得到绿矾。按照绿矾和亚铁氰化钾的量比为1.15∶1.00,将100 g/L的绿矾溶液加入到100 g/L的亚铁氰化钾溶液中,70℃反应,100℃热煮1 h后,加入50%的硫酸溶液酸煮2 h,再加入10%的氯酸钾溶液70℃氧化3 h,经过滤、洗涤、干燥、研磨得到符合GB 1860—88国家标准的钾铁蓝产品。研究结果表明:所得钾铁蓝产品的吸油量为0.430 mL/g,总铁含量为32.53%,其化学式为K0.266Fe0.294[Fe(CN)6]0.287.nH2O,钾铁蓝为大小均匀的柱状颗粒,粒径小于200 nm。     

硫铁矿烧渣中铁资源的开发

就如何开发硫铁矿烧渣的铁资源进行了研究，阐述了硫铁矿烧渣最有前途的利用途经之一——制备高纯、超细三氧化二铁的方法。     

硫铁矿烧渣简易制备氧化铁红的工艺

本项目在对硫铁矿烧渣全铁含量以及组分研究的基础上,运用湿法工艺以硫铁矿烧渣为原料制备铁红,省去利用专用还原剂还原的步骤,研究了高温硫酸还原的最佳条件,试验确定制备铁红的简易工艺,节省了试剂与能源。采取该工艺制取的铁红,其纯度为92%～94%。     

盐酸酸溶硫铁矿烧渣的最佳工艺条件

硫铁矿烧渣是硫酸生产过程中产生的固体废物,其综合利用的关键步骤是铁的浸提．盐酸酸溶硫铁矿烧渣是一种有效的浸提铁的工艺,具体做法是将硫铁矿烧渣与一定浓度盐酸混合加入到搪瓷反应釜中,在一定温度下反应一定时间,沉淀过滤得到浸提液．本文以铁浸提率和浸提液中游离酸为指标,通过实验确定了最佳工艺条件．结果表明,影响铁浸提率的工艺因素按重要性排列顺序为：盐酸质量分数〉硫铁矿烧渣与盐酸质量比〉温度〉反应时间;影响游离酸的工艺因素按重要性排列顺序为：硫铁矿烧渣与盐酸质量比〉反应时间〉温度〉盐酸质量分数;综合考虑上述因素,在提高浸提率的同时保证较低的游离酸,确定盐酸酸溶硫铁矿烧渣的最佳工艺条件为：盐酸质量分数30％,硫铁矿烧渣与盐酸质量比为0．35：1,温度95℃,反应时间1．5h．该工艺设备及流程简单,成本低,铁浸提率较高且浸提过程不产生新污染物,可综合利用硫铁矿烧渣,具有较好的经济效益和环境效益．     

助溶酸浸硫铁矿烧渣的研究

采用常压下助溶酸浸的方法对提取硫铁矿烧渣中的铁进行了研究,得到硫铁矿烧渣中铁浸出率的影响因素及规律。结果表明,影响铁浸出率的主要因素为硫酸浓度、反应时间和温度、硫酸用量系数、助溶剂用量及热水用量;当硫酸用量系数为1.05、硫酸浓度为65%-70%、反应温度为125℃、反应时间为3-4 h、助溶剂用量为烧渣量的16%-20%、热水用量为烧渣量的1倍或1.8倍时,铁的浸出率可达95%以上。     

高品位硫铁矿烧渣资源化前景及综合利用研究

高品位硫铁矿烧渣物化性能特殊,质地疏松,矿物质相互渗透和包裹.烧渣含铁高,杂质含量低,可直接用于炼铁和生产海绵铁.采用分级--浮选--化学处理--氧化焙烧联合工艺回收处理,可得到系列高品质氧化铁产品.把高品位硫铁矿烧渣用硫酸分解处理,可制备聚合硫酸铁和硫酸亚铁,对硫酸亚铁进一步处理,经过不同的化学方法,制备生产出软、硬磁用氧化铁,还原铁以及铁系列颜料.     

硫铁矿烧渣水热法制备氧化铁

在硫铁矿烧渣与硫酸反应后的酸浸液中加入氨水制得含Fe（OH）3和Fe（OH）2胶体的前驱物,前驱物经水热反应可制得氧化铁。研究结果表明：当反应温度小于260℃时,水热反应所得氧化铁粗产品中总铁含量、亚铁含量随反应温度、反应时间、pH值和n（Fe^2＋）/n（Fe^3＋）的增加而增加;当反应温度为190℃,反应时间为30 min,溶液pH值为7.0,n（Fe^2＋）/n（Fe^3＋）为0.15时,水热产物主要物相为Fe2O3和Fe3O4,产物粒径为0.25-0.75μm。将氧化铁粗产品于800℃煅烧2 h得到产品氧化铁的质量达到HG/T2574-94标准。     

用硫铁矿烧渣制备PFC絮凝剂

用正交实验的方法研究了用盐酸浸取硫铁矿烧渣制取三氯化铁溶液的工艺条件。浸取时间为1.2h,回流加热温度为110℃,质量分数31%的盐酸与烧渣的液固比为3.0mL/g,浸取率达96.84%,向溶液中加入少量表面活性剂PVA作稳定剂,在50℃下用氢氧化钠溶液调节羟铁尔比n（OH）/n（Fe）至0.2,可得深褐色聚合氯化铁（PFC）液体产品,产品铁质量分数11.7%,密度1.26g/cm^3,碱化度为11.6%,质量分数1%水溶液的pH值1.7,研究结果表明,PFC处理焦化废水的条件为,pH值在6～9范围内,每50mL水样中加入PFC0.3mL时除浊效果最佳,PFC性能优于PC和PFS。     

硫铁矿烧渣的资源化利用

本文主要就硫酸渣的资源化利用进行了研究，着重阐述了利用硫铁矿烧渣的新途径——制备硫酸亚铁。此法工艺简单，易于工业化，有良好的经济效益。进行硫铁矿烧渣的资源化利用，对减少环境污染，防止资源浪费，具有十分重要的意义。     

润磨强化硫酸渣制备氧化球团的技术及机理

从硫酸渣本身特点出发,对硫酸渣制备氧化球团的特点及润磨在球团制备过程中的作用机理进行研究。研究结果表明：无润磨的硫酸渣生球强度极差,水分较高,润磨可改善硫酸渣的粒度组成、比表面积,降低生球的孔隙率,从而有效降低膨润土用量,大幅提高生球的强度及降低生球的水分;润磨也能提高硫酸渣颗粒活性,增加颗粒与颗粒之间的接触点,使质点利于扩散,从而改善硫酸渣球团的焙烧性能,润磨后的球团在焙烧温度为1150℃、焙烧时间为10 min的条件下,便可获得抗压强度大于3 kN/个的球团,大大降低了球团的焙烧温度。使用硫酸渣能生产出优质的球团供高炉使用。     

Utilization of gold-bearing and iron-rich pyrite cinder via a chlorination-volatilization process

The chlorination-volatilization process has been adopted to make full use of gold-bearing and iron-rich pyrite cinder. However, problems of low recovery rate, pulverization of pellets, and ring formation have been encountered during the industrialization of this process. The effects of various parameters on the volatilization rates of valuable metals and on the compressive strength of roasted pellets were investigated in this paper. The parameters include the CaCl₂ dosage, heating temperature, and holding time. The results show that heating temperature is the most important parameter for the recovery of target metals. More CaCl₂ was needed for the recovery of zinc than for the recovery of gold, silver, and lead. CaCl₂ started to react with sulfides/SO₂/SiO₂ at temperatures below the melting point of CaCl₂ to generate Cl₂/HCl. Gaseous CaCl₂ was formed at higher temperatures and could react with any of the components. The compressive strength of roasted CaCl₂-bearing pellets first decreased slowly with increasing temperature at temperatures lower than 873 K, which could result in the pulverization of pellets during heating. Their compressive strength increased dramatically with increasing temperature at temperatures greater than 1273 K. Certain quantities of CaCl₂ and Fe(Ⅱ) could improve the compressive strength of the roasted pellets; however, the addition of excessive CaCl₂ decreased the compressive strength of pellets.     

黄铁矿烧渣提取铁、金、银等工艺研究

以黄铁矿烧渣为原料,通过化学选矿的方法,采用碱浸及氧化酸浸的工艺,除去有害杂质和回收有价金属元素金、银、铜,回收率分别为87%、76%、82%.同时得到品位为60.35%的铁精矿.     

机械活化硫铁矿还原Fe 3+反应动力学

硫铁矿烧渣是生产硫酸时产生的固体废弃物.在50%的硫酸溶液中加入硫铁矿烧渣,于115 ℃反应4 h后过滤得到硫铁矿烧渣酸浸液.当酸浸液中Fe 3 和Fe 2 的浓度分别为2.016 mol/L和0.138 mol/L时,取酸浸液500 mL,加入40 g硫精矿,在90 ℃下反应240 min,Fe 3 被还原成Fe 2 的转化率只有26.30%;加入40 g机械活化硫精矿,在90 ℃下反应240 min,Fe 3 被还原成Fe 2 的转化率达到76.75%.实验结果表明:通过机械活化,硫铁矿反应活性大大提高;机械活化硫铁矿与硫铁矿烧渣酸浸液中Fe 3 反应符合收缩未反应芯模型,属化学控制;反应动力学方程为1-(1-x) 1/3=kt,其活化能E-0为35.12 kJ/mol.     

利用ICP-MS对黄铁矿及烧渣中的铊进行形态提取研究

应用分级提取法考察了黄铁矿及烧渣中铊的赋存形态,包括酸可交换态、易还原态、可氧化态和残余态中铊的浓度,据此讨论了黄铁矿及烧渣中铊的形态分布,认为黄铁矿及烧渣中铊的释放均不容忽视.     

用铁粉和稀硫酸还原反萃P204中Fe3+

针对湿法炼锌过程中P204萃取除铁铁反萃困难的问题,比较铸铁板、锌板、铁粉和锌粉分别作还原剂的还原反萃效果,确定铁粉为最好的还原反萃剂;提出新的Fe^3＋反萃方法,该法以铁粉作还原剂,稀硫酸作反萃剂,在机械搅拌和强保护气氛下边还原边反萃负铁P204中的Fe^3＋;考察还原反萃时间、负载有机相中Fe^3＋含量、铁粉加入量、反应温度、反萃剂酸度对Fe^3＋还原反萃率和还原铁粉指数的影响及其与反萃液中Fe2＋的含量的关系。研究结果表明：在最优条件下,还原铁粉指数为1.087,Fe^3＋还原反萃率达73%;反萃液中Fe^2＋的质量浓度富集到61.8 g/L,可满足制备FeSO4·7H2O的要求。     

含砷铁精矿球团预氧化-弱还原焙烧过程中砷的挥发行为

在分析含砷矿物的理化性质和含砷铁精矿矿物学特征的基础上,研究含砷铁精矿球团中砷在预氧化-弱还原焙烧过程中的挥发行为。研究结果表明:内蒙古黄岗铁精矿伴生砷含量为0.344%,且主要以砷黄铁矿形式存在;在200～350℃的干燥阶段不存在砷的挥发;在预热温度为870℃,预热时间为6min,氧含量为6%的条件下,预氧化过程中砷挥发率可达到26.54%,预氧化球团中残余砷主要以砷酸盐形式存在;在无烟煤用量为20%,还原升温时间为60min,恒温焙烧时间为40min的条件下,成品球团矿中砷残留量为0.035%,挥发率达到88.54%;工业生产中应考虑在预氧化阶段和还原焙烧阶段设置砷的回收装置。