[发明专利]处理硫铁矿精矿的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及处理硫铁矿精矿的系统和方法。

背景技术

我国硫铁矿资源比较丰富，此种矿物以黄铁矿(FeS₂)为代表，是焙烧制取硫酸的重要原料。然而，硫铁矿直接氧化焙烧-制酸的工艺的市场前景和盈利能力有待提高，且硫铁矿焙烧制酸工艺每年还会产生近1000万吨的焙烧渣，焙烧渣中的铁含量在35～65％之间波动，主要以Fe₂O₃的形式存在，S、P等有害元素的含量也较高，很难直接用作炼铁原料。也有硫铁矿焙烧渣制备铁系精细化工产品，如铁系颜料、软磁用α-Fe₂O₃的研究和报道，但这类精细化工产品的市场需求有限，对产量巨大的硫铁矿焙烧渣的消化能力不足。硫铁矿焙烧渣大量堆积不仅造成巨大的资源浪费，还会对其周边的环境造成污染和破坏。鉴于此种情况，提高硫铁矿资源利用水平，同时实现产品多元化来更好的满足市场需求，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理硫铁矿精矿的系统和方法。该系统可以利用硫铁矿精矿得到硫磺和海绵铁，且整个过程几乎不产生有毒有害的废气和废渣，从而在提高资源利用水平的同时又保护了生态环境。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理硫铁矿精矿的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

磨矿装置，所述磨矿装置具有硫铁矿精矿入口和硫铁矿精矿粉末出口；

加热装置，所述加热装置具有硫铁矿精矿粉末入口、惰性气体入口、硫蒸气出口和残渣出口，所述硫铁矿精矿粉末入口与所述硫铁矿精矿粉末出口相连；

冷凝装置，所述冷凝装置具有硫蒸气入口和硫磺出口，所述硫蒸气入口与所述硫蒸气出口相连；

破碎装置，所述破碎装置具有残渣入口和残渣颗粒出口，所述残渣入口与所述残渣出口相连；

混料装置，所述混料装置具有残渣颗粒入口、还原剂入口、添加剂入口和混合物料出口，所述残渣颗粒入口与所述残渣颗粒出口相连；

成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；

焙烧装置，所述焙烧装置具有成型球团入口和金属化球团出口，所述成型球团入口与所述成型球团出口相连；

球磨装置，所述球磨装置具有金属化球团入口和金属化球团颗粒出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；

磁选装置，所述磁选装置具有金属化球团颗粒入口、海绵铁出口和非磁性物出口，所述金属化球团颗粒入口与所述金属化球团颗粒出口相连。

根据本发明实施例的处理硫铁矿精矿的系统，将硫铁矿精矿粉末反应所得的硫蒸气制备硫磺；然后将硫铁矿精矿粉末反应所得的残渣直接热送进行还原脱硫制备海绵铁，避免了先氧化后还原造成的资源和能源浪费，显著降低了能耗，且所得的高品质海绵铁可以满足炼钢的原料需求，所得的非磁性物可根据其成分灵活处理，同时整个工艺过程几乎不产生有毒有害的废气和废渣，在提高资源利用水平的同时又保护了生态环境。

另外，根据本发明上述实施例的处理硫铁矿精矿的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述焙烧装置为转底炉或隧道窑。由此，有利于提高成型球团的焙烧效率，同时提高海绵铁的品质。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理硫铁矿精矿的系统处理硫铁矿精矿的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将硫铁矿精矿供给至所述磨矿装置中进行磨矿处理，以便得到硫铁矿精矿粉末；

(2)将所述硫铁矿精矿粉末供给至所述加热装置中，并采用惰性气体为载气进行反应，以便得到硫蒸气和残渣；

(3)将所述硫蒸气供给至所述冷凝装置中进行冷凝处理，以便得到硫磺；

(4)将所述残渣供给至所述破碎装置中进行破碎处理，以便得到残渣颗粒；

(5)将还原剂、添加剂和所述残渣颗粒供给至所述混料装置中进行混料处理，以便得到混合物料；

(6)将所述混合物料供给至所述成型装置中进行成型处理，以便得到成型球团；

(7)将所述成型球团供给至所述焙烧装置中进行焙烧处理，以便得到金属化球团；

(8)将所述金属化球团供给至所述球磨装置中进行球磨处理，以便得到金属化球团颗粒；

(9)将所述金属化球团颗粒供给至所述磁选装置中进行磁选处理，以便得到海绵铁和非磁性物。