[发明专利]一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的装置及方法

权利要求书

1.一种黄铁矿冶炼过程中铁、硫磺、煤气三联产的方法，其特征在于：具体步骤为：

1)在煅烧-煤气化反应塔内，黄铁矿在底部煅烧，煤粉及煤灰在中上部发生煤气化反应，塔底煅烧生成的铁的高价氧化物由含硫烟气携带至反应塔中上部与煤气化产生的煤气、焦炭混合，发生氧化还原反应，得到原煤气和第一固体产物；

2)步骤1)煅烧-煤气化反应塔得到的第一固体产物，分别通过铁基高温分离器和碳基高温分离器将其分离下来并回送至氧化铁还原塔，在氧化铁还原塔中对铁的氧化物进行二级还原反应，产生还原气，还原气分为两路，一路与原煤气混合脱硫后产生煤气，另一路返回氧化铁还原塔；

3)步骤1)中的原煤气依次经过铁基高温分离器和碳基高温分离器，将气体中携带的固体分离下来，再依次进入原煤气冷却器、精除尘设备，由硫磺收集装置回收硫磺并储存在硫磺储罐；分离出单质硫蒸汽的原煤气进入脱硫装置脱除原煤气中的含硫废气，从而得到纯净高热值煤气；

所述铁基高温分离器和碳基高温分离器为旋风分离器、轴流分离器中的一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中所述黄铁矿的粒径60μm-3mm，黄铁矿反应温度为600-1400℃，反应时间为5～200s，过量空气系数1～1.65。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中所述黄铁矿的粒径80μm-2mm，黄铁矿反应温度为1000-1300℃，反应时间为30～120s，过量空气系数1.1～1.5。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中煅烧-煤气化反应塔底部，黄铁矿煅烧生成的含硫烟气中SO₂浓度为5％～30％，固体产物为铁的高价氧化物，高价氧化物的主要成分为Fe₂O₃和Fe₃O₄。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中煤粉及煤灰在煅烧-煤气化反应塔中上部反应的温度为700℃-1300℃，发生煤气化反应的产物为焦炭及煤气。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中煤粉及煤灰在煅烧-煤气化反应塔中上部反应的温度为800℃-1100℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中含硫烟气携带高价氧化物在煅烧-煤气化反应塔中上部与焦炭和煤气反应的温度为600℃～1400℃，反应产物为硫蒸气、铁的低价氧化物、单质铁。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中含硫烟气携带高价氧化物在煅烧-煤气化反应塔中上部与焦炭和煤气反应的温度为800℃～1000℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中第一固体产物的主要成分为焦炭和铁的氧化物，氧化铁还原塔中二级还原反应的温度为600℃～1400℃，还原气的主要成分为CO、CO₂。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中氧化铁还原塔中二级还原反应的温度为800℃～1000℃。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中原煤气的主要成分为煤气和单质硫蒸汽，所述原煤气冷却器中换热介质为冷却水、空气、导热油、熔盐中的一种。