硫酸烧渣的综合利用研究

利用硫酸烧渣进行煤系硫铁矿的综合利用
葛圣松;邵谦
【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》
【年(卷),期】1997(000)006
【摘要】将硫酸生产中形成的烧渣用于处理煤系硫铁矿，回收反应物中的元素硫，并利用生成的铁离子生产氧化铁红。

【总页数】3页(P32-34)
【作者】葛圣松;邵谦
【作者单位】山东矿业学院济南分院;山东矿业学院济南分院
【正文语种】中文
【中图分类】TD98
【相关文献】
1.重庆市煤系硫铁矿综合利用发展现状与建议 [J], 胡波;龚业超;周霞;陈敏;谌麒宇
2.川南煤系硫铁矿综合利用新工艺研究 [J], 徐明;张渊;杨永涛;张俊辉;徐建林
3.川南煤系硫铁矿尾矿高岭土综合利用研究 [J], 叶巧明;刘建;张其春
4.煤系硫铁矿综合利用新工艺研究 [J], 廖舟;杨小中;许彬;吉庆锋;李先柏;梁经东;鲍超
5.煤系硫铁矿综合利用发展现状与建议 [J], 罗道成;刘俊峰;易平贵;李佳秋
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硫酸烧渣提金新工艺和新设备一.硫酸烧渣提金技术现状与研究方向目前我国黄金资源的利用明显出现勘探跟不上生产要求的局面,制约着我国黄金产量的提高,与此同时,从含金废料中和难选矿石中回收金的技术和扶持政策却不够理想,这部分金资源尚未得到充分的利用.含金硫酸烧渣回收金技术急待开发.我国每年产生含金硫酸烧渣几十万吨,目前仅大于3克/吨的烧渣得以利用.每年仅有7.5万吨的处理能力,其余烧渣或废崐弃或以十几元/吨的价格出售给水泥厂做原料,•所含黄金白白流失,十分可惜.从国内外的技术文献看,从烧渣中回收金的技术也只限于氰化工艺,重选、浮选、磁选、硫脲工艺等均处于研究阶段.现时的氰化工艺仅适合处理金品位高于2.5克/•吨的硫酸烧渣,品位再低则利润太低,投资难以在短期内收回,因此尽管具有较好的社会效益,但经济效益不明显而无建提金厂的积极性;堆浸法虽然能使生产成本降低,•但不能连续生产而且冬季无法生产,因此这种工艺也难以推广;重选、•磁选和浮选均能崐回收烧渣中的一部分金,但回收率不如氰化法高而且从产生的精矿中再回收金时回收率不理想,也难以推广.•硫脲法药剂成本高且浸出条件不易控制,溶液中金的回收尚满意的方法,•还处在探索阶段,距工业应用尚远.我们认为,影响从烧渣中提金的主要因素有两个,•一是投资过大、二是生产成本过高.如果能解决这两个问题,•低品位硫酸烧渣提金技术将被顺利推广.通过对我国推广使用的氰化法工艺进行研究,发现该工艺存在如下问题:1.长春黄金研究院的多年研究证明,硫酸烧渣不须再磨氰化浸出率就能保证,采用磨矿工段的目的仅仅是为了保证氰化反应时矿浆被搅拌均匀,不沉槽.磨矿工段投资达40余万元,生产成本高达15元/吨,如果能通过其它办法砍掉该工段,氰化法的崐投资和生产成本会大幅度下降.2.由于靠排放磨矿后浓密机溢流进行洗矿--•除去烧渣中溶出的铁铜等杂质,在磨矿过程中就不能加氰化物,•因此贫液也不能全部循环使用,贫液处理后排放不但使生产成本提高,•还产生环境污染问题,在一些环境质量要求高的地区,•环保部门就不会批准建氰化厂.3.不少硫酸厂建在城市内•,无足够的场地建较大的尾矿库.采用现在的氰化工艺时,无论用锌粉置换还是用炭浆法,•都必须过滤氰尾分离出废渣,用机动车把渣运到它处.•过滤工段增加了投资,又因磨矿使渣粒度变细增加了过滤难度、增加了生产成本.4.采用锌粉置换将使贫液中锌浓度不断增加,恶化浸出条件,造成金回收率降低;由于烧渣硬度大,用炭浆法炭磨损大,金流失多,生产成本增高.5.氰化法的最大不足不在于反应时间太长,一般至少要16小时,这就要求建很大体积的浸出槽,投资增大、电耗增加,厂房面积增加.综上所述,从低品位硫酸烧渣中提金必须开发新的浸出技术或新的工艺,降低投资和成本.•其具体研究内容包括以下几个途径:1.使用新的浸出设备,不磨矿即可保证浸出反应顺利进行.•而且浸出电耗不增加或增加较少.2.使用浸出速度快的浸出方法,浸出时间仅几小时或更短.•可增加搅拌强度来保证浸出效果,由于反应时间短,•单位电耗也不会增加很多.3.采用贫液全循环工艺,不外排废水,节约废水处理费用,节约浸出药剂.4.用固定床吸附法从贵液中回收金,不设洗涤工段或炭浆工段,浸后直接过滤,提高贵液金浓度以使吸附剂上金品位提高,•减少设备投资和生产成本.通过大量的研究和试验,选择了水氯法工艺.•小试结果表明,浸出率比氰化法高,•其原因是氰化过程中烧渣颗粒上金表面产生阻碍金浸出和扩散的膜.均由烧渣的性质决定--氰尾渣制酸时的焙烧温度致关重要.二.新工艺和新设备的技术经济指标1.技术工艺指标金回收率: 55％浸出时间: 3min •石灰耗量: 3kg/t电耗: 15kwh/t水耗: 0.15m3•/t 液氯耗量: 3kg/t投资: 80万元生产成本: 38.6元•/t 生产人员: 35人2.黄金产量和产值、利润按每年生产300天,处理能力为•100m3•/d,烧渣金品位1.5g/t,回收率55％计,产金量如下:每吨烧产金量: 1×1.5×55％=0.825g日产黄金: 100×0.825=82.5g年产金量: 300×82.5=24750g每吨烧渣产值: 0.825×96=79.2元日产值: 100×79.2=0.792万元年产值: 300×0.792=237.6万元年利润: 300×100×(79.2-38.6)=120万元按100万元投资计算,返还期为10个月.用本工艺提金的最低经济品位为0.75g/t.3.新工艺与常规氰化工艺比较新工艺:4.新式固液分离设备的特点常规固液分离设备有板框压滤机、带式过滤机、浓密机,板框压滤机的配套高压泵易损不易防腐,而且在压滤前要设搅拌槽平衡流量,设备投资达150万元,电耗大;带式真空过滤机过滤带易损,不易防止氯的腐蚀,投资达200万元;浓密机不易处理大颗粒物料.而且防腐也不易,占地大,投资达150万元.新式固液分离设备类似池浸用的浸出池,多池串联,上部设溢液口,下部设分布板,矿浆进入后,大颗粒物料很快沉降到池下部,水颗粒物料将通过溢液口向后面的池中流去,经过较长时间的沉降,较清的贵液从固液分离设备中流出,进入吸附工段.待前面的池中充满浸渣后,打开分布板下面的排液阀并从池上部加水洗涤,从分布板下液出的贵液也进入吸附工段.新设备用混凝土制成,涂以防腐材料即可.投资仅30万元.三.新工艺和设备的优点浸出方法的优点:1.本浸出方法使用工业上广泛使用的氯气(开始使用少量食盐)做浸出药剂及少量助剂,避免了氰化物的污染,使用的助剂降低氯气的消耗,使其药剂成本低于氰化法.2.本方法浸出时间仅3分钟,因此浸出设备有效容积仅为氰化法的0.2％～0.4％,以处理能力100t/d的工厂为例,浸出设备有效容积仅0.3立米.不但投资可减少20％,浸出的电耗也可降低4～5kwh/t.新式浸出设备的优点:采用新式反应器,适应大颗粒物料的浸出.常规浸出设备只适用于处理200目以下的矿浆,否则就会出现"沉槽"、压搅拌浆等故障.本设备容积很小,采用其它方法解决反应器问题,避免搅拌不均.新式固液分离设备具有投资少、生产成本低、易防腐等特点.现有的过滤设备不能解防腐问题,而且价格很高,大约需要投资100万元,新式固液分离设备投资仅30万元.新工艺的优点:1.省去了磨矿及相应的分级、浓密设备,减少投资40％左右;节省占地400平米;减少材料消耗10元/t;减少电费5元/t;减少操作工3--6人.2.不磨的烧渣本身粒度较大,一般在-80目占70％以上,40-80目占25％左右,其余5％在20-40目之间,沉降速度快.特别适合用新式固液分离设备进行液固分离.这种设备易于操作.与氰化工艺相比,省去了浓密机和压滤机,易于控制浸出液物量平衡.3.选用活性炭吸附法回收浸出液中的金,考虑到在吸附过程中可能产生沉淀物,采用我单位已获专利的吸附槽.吸附装置投资仅2万元.4.由于在酸性含氯溶液中吸附金氯络合物,并使金离子最终转变为单质金.因此载金炭上金品位至少可富集到10kg/t,采用焚烧—王水溶解—还原的联合工艺即可生产出纯金.冶炼工艺设备简单,仅使用常规药剂,与氰化法比,冶炼工段节约设备投资30万元,冶炼成本也低于常规工艺.5.贫液中杂质主要是铁、锌和铜,可用石灰沉淀,分离掉杂质的溶液可循环使用;由于不断加氯,浸出液的酸度将不断增加,加石灰除杂的过程还会起到调节酸度的作用.6.与常规氰化工艺相比,采用本工艺建设100t/d处理能力的提金厂,可节约设备投资80万元,降低生产成本30元/t.使那些用氰化法处理没有利润的低品位烧渣提金成为可能,换句话说,使烧渣的提金经济品位大幅度降低.以处理能力100t/d的工厂为例,投资60～80万元,供电不超过50kw,处理成本约40元/t,即使烧渣品位低至1.5g/t,浸出率为55％,年利润也可达到100万元.我国有这类烧渣的工厂至少10座,金品位都在2g/t以下,如果推广本工艺,每年至少回收金250kg.利润1000万元以上.硫酸烧渣提金工艺设计一.工艺数据1.处理能力: 100t/d2.浸出液浓度: 氯气1.5kg/M3 PH=1.5-2.5 Cl-4kg/M33.液固比: 2～5:14.反应时间: 3 分钟5.反应类型: 全返混6.液固分离方法:新式固液分离设备7.贵液中金回收方法:活性炭固定床吸附法8.贫液循环措施:石灰中和沉淀杂质后再循环9.金浸出率:55％10.废气处理方法: 烧碱液吸附再利用二.原料1.烧渣金品位:1.67克/t2.液氯3.石灰4.活性炭:木质炭或果核炭5.自来水6.烧碱三.物料流量1.硫酸烧渣: 4.17t/h2.浸出液流量: 8.34～20M3/h3.活性炭吸附剂用量: 1t4.废气处理排气量: >500M3/h收液流量: 2-4M3/h 四.工艺流程。

调查研究160产 城钛白粉废硫酸回收利用技术研究进展田甜 刘磊 刘金龙 李晶晶 周菲菲摘要：大多数钛白粉生产企业将废硫酸经过蒸发浓缩、除去析出物和杂质等处理后返回酸解工序使用，目前配套废硫酸除杂回用装置的钛白粉生产企业废酸回用率达到40%左右。

个别生产装置如将处理后废硫酸用于磷化工生产，靠近东部市场的少数企业也可将处理后废硫酸用于生产水处理剂聚合硫酸铁，则可全部回收利用废酸；其余企业只能将废硫酸进行中和处理，以钛石膏的形式外销或堆存。

关键词：钛白粉；废硫酸；回收利用；技术进展；聚合硫酸铁；浓缩化工或冶金等领域生产会消耗大量硫酸，产出以硫酸物质为主，掺杂各类混合物、有机物的废硫酸，对生产成本及周围生态环境造成严重影响。

针对废硫酸处理问题，我国已开发研制出多种废硫酸回收利用技术，切实提升了废硫酸利用率，为实现生产经济效益、生态效益最大化发展目标奠定了坚实技术基础。

1 废硫酸特征1.1 来源分散废硫酸除在钛白粉、染料、石油、化纤等生产环节中产出外，其他行业也会或多或少生产出的废硫酸，致使废硫酸来源分散，产出数量存在极大差异性。

1.2 产出量大经不完全统计，每年我国废硫酸产出量达1亿吨以上，除产出量较大生产领域外，其他单体废硫酸产出单位的废硫酸量较少，在废硫酸处理回收方面的投资力度不同。

1.3 处理难度高一方面，废硫酸浓度含量不同，含有害物质及重金属的废硫酸数量较多，大大提升了废硫酸回收处理难度；另一方面，废硫酸含大量有机物，处理工序繁杂，在未经处理或处理不完善就排出的情况下，对周围生态环境造成极为严重的污染。

2 废硫酸的回收再利用2.1 废硫酸中的成分分析硫酸含量Wt%：78%～82%水含量Wt%：16%～20%其他杂质（硫、磷、砷、铅、汞等）Wt%：微量由于废硫酸是乙炔净化所产生，废硫酸中主要成分为硫酸，还有少量的水分，废硫酸洗涤的乙炔气为干法乙炔生产工艺，结合本地实际情况，乙炔气中含有少量的有机物，在酸洗过程中有机物等固态杂质转移至浓硫酸中，使得在废硫酸中有微量的其他元素。

我国硫铁矿加工业现状及硫铁矿烧渣利用综述李振飞　文书明　周兴龙　胡天喜(昆明理工大学　昆明　650093)摘　要　本文首先简单叙述了我国硫铁矿加工业的现状,介绍了我国硫铁矿烧渣的化学组成和综合利用情况,特别较详细的叙述了用硫铁矿烧渣制取硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁血等铁系化工产品的工艺。

关键词　硫铁矿　资源　烧渣　铁资源　综合利用　铁系化工产品前　言硫铁矿是最主要的硫资源,主要用于生产硫酸。

我国是农业大国,随着农业政策的进一步加强,磷复肥的需求量不断增加。

硫酸作为磷复肥生产的基本原料,其需求量也将不断增加。

硫铁矿是我国自有资源,可保证长期、稳定的供应,对我国硫酸工业的稳定具有重要作用。

此外,硫铁矿烧渣也是一种二次资源,对其综合利用正引起人们广泛重视。

1　我国硫铁矿加工业现状我国拥有丰富的硫铁矿资源,已探明折w(S) 35%标矿的储量在2200Mt以上,w(s)大于35%的硫铁矿在220Mt左右,另有一部分为与有色金属伴生的硫铁矿储量在300Mt以上。

而硫铁矿是我国主要硫资源,占硫资源总量的80%,其中硫铁矿占53%,伴生硫铁矿占27%。

目前,我国硫酸生产大约40%～50%是以硫铁矿为原料。

目前我国较大规模的硫铁矿山有:广东云浮硫铁矿、安徽新桥硫铁矿、安徽青阳县硫铁矿、内蒙古炭窑口硫铁矿、山西阳泉硫铁矿、江苏云台山硫铁矿、湖南七宝山硫铁矿和四川绵阳雁门硫铁矿等。

另外,还有江西铜业、陕西金堆城钼业、凡口铅锌矿、山东招金集团等一批有色冶金矿山副产硫精砂。

其他还有300多个硫铁矿生产点,分布在全国各地,大部分为小型矿山地下开采。

我国当前硫铁矿加工业存在许多困难和问题,除了一般矿山所面临的问题:资源枯竭、企业办社会、冗员、债务包袱沉重及技术落后等问题外,还存在着产业结构不合理,缺乏市场竞争力等问题。

我国硫铁矿生产企业分属化工、有色、冶金等部门,不能形成统一的生产、经营、管理模式,产业集中度低,规模效益差,一些初具规模的硫铁矿矿山,始终达不到设计生产能力〔1〕。

硫铁矿烧渣综合利用试验研究报告本研究旨在探索硫铁矿烧渣的综合利用方法。

通过实验研究，我们发现硫铁矿烧渣可以被有效利用，成为环境友好型材料。

实验方法：我们先将硫铁矿烧渣与碱性离子交换树脂进行处理。

然后将处理后的硫铁矿烧渣进行分光光度分析，并对其成分进行分析。

结果分析：我们的研究表明，硫铁矿烧渣中主要含有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等化合物，因此具有很高的矿物成分并能够通过烧结的方式制成新型材料。

为了进一步检验该材料的应用性能，我们将其应用于水泥生产中。

实验表明，硫铁矿烧渣制备的水泥具有较好的性能，可用于工程施工中。

此外，由该材料所制造的水泥具有降低碳排放的作用，从而更加环保。

综上所述，在本研究中，我们成功地利用了硫铁矿烧渣，制备出了具有良好性能的水泥。

该研究的成功丰富了材料利用的方法，旨在促进资源的可持续性利用，为环境保护做出了贡献。

数据是科学研究中必不可少的一部分，通过数据的分析，我们可以更好地理解问题的本质，从而提出更精确的解决方案。

在硫铁矿烧渣综合利用试验研究中，我们也获得了大量的数据，并进行了相应的分析。

首先，我们进行了对硫铁矿烧渣样品的成分分析，结果显示该样品中主要含有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等化合物。

硫铁矿烧渣作为一种工业废料，其主要成分含量的测定对于后续研究的开展有着十分重要的意义。

通过该数据，我们得出结论，硫铁矿烧渣可以成为一种潜在的环境友好型材料。

接着，我们将处理后的硫铁矿烧渣进行了分光光度分析，也就是酸性溶液浸出试验。

结果显示，经过处理后硫铁矿烧渣中的Fe、Cu等有害元素被明显地去除，同时其含量也得到有效的降低。

这说明我们所采用的处理方式能够有效地净化硫铁矿烧渣，降低对环境的污染。

最后，我们将利用硫铁矿烧渣所制造的水泥进行试验，并对其性能进行了测定。

结果表明，该水泥的初凝时间为31分钟，终凝时间为5小时45分钟，强度符合相关标准，具有一定的应用前景。

硫酸渣高效生产铁精粉的研究及应用作者：温继红，陈基文来源：《创新科技》2013年第06期[摘要] 硫酸渣富含铁，产量大。

筛分实验获得100～+600目级别、产率55%的高铁低硫硫酸渣用于选铁精粉，大于100目和小于600目、产率45%的低铁高硫硫酸渣用于水泥添加剂。

硫酸渣中的硫主要是以硫酸盐形式存在，通过水洗实验降低硫和提高铁的效果明显，在矿浆浓度小于150g渣/L水和搅拌15分钟的情况下，铁回收率高达95%，获得含Fe60%、S0.32%和产率91%的铁精粉。

在水洗结合重选时，获得更高品质的铁精粉。

[关键词] 硫酸渣；筛分；水洗；降硫；重选；铁精粉[中图分类号] TQ172.62 [文献标识码] A1 前言我国是世界上铁矿石需求量最大的国家，又是铁矿石资源贫缺的国家，矿石品位低、质量差，开采成本高，对进口铁矿依存度高达50～60%。

进口矿价格涨幅不断提高，导致进口费用增加，威胁到国家经济的安全运行。

硫酸渣是硫铁矿生产硫酸过程中排出的工业废渣，每生产1吨硫酸大约产生 0.6～0.9吨烧渣。

我国每年排出量约1 000万吨，加上历年积存，其总量相当大。

除部分作为水泥厂的添加剂和少量高品位烧渣配进铁矿粉成炼铁原料外，绝大部分作为废弃物堆放，不仅长期占用了土地，又污染了环境。

因此，开发利用烧渣对于实现节能减排，缓解矿产资源的紧张现状，提高矿产资源的综合利用率，保护环境有很大的现实意义。

国内外对硫酸渣的利用已有几十年的历史，但到目前为止，对烧渣的处理技术并无重大突破。

其原因是：一是生产工艺复杂、过程控制困难、产品指标不稳定以及利用率偏低、生产成本过高等问题所致。

所选用的工艺有：磁选、重选、浮选、化学选矿、磁选—重选联合、磁化焙烧、氯化焙烧法等，磁选、重选、磁重联合虽然可获得一定品位烧渣精矿，但无法排除精矿中的硫和对精矿中的硫进行有效控制，烧渣利用率低；浮选由于经过焙烧后的矿物表面活性不足导致无法进行有效分选，效果差，与化学选矿一样都要投入较高废水处理成本；磁化焙烧、氯化焙烧，涉及高温热工，工艺流程复杂，处理成本高。

硫铁矿渣处理技术摘要本文简述了硫铁矿渣对环境带来的危害，在建筑材料、提取有价贵金属、制备铁系产品等方面的综合利用与实践，并且总结了近十年内国内外对硫铁矿渣二次利用的研究进展。

关键词硫铁矿烧渣综合利用1、引言我国硫酸生产过程中生产的硫铁矿烧渣(又称硫酸渣、黄铁矿烧渣),是化学工业产生的主要固体废物之一。

每生产1吨硫酸会排放烧渣0.8~1.5吨的硫铁矿烧渣,全国每年将会排放约7x10吨,占化工废渣的。

由于硫铁矿烧渣大多采用堆填处理,从而出现“晴日红尘飞,雨天红水流”的现象,不仅对环境造成了严重污染,而且堆填挤占土地,减少了耕地,对资源也是一种严重的浪费。

我国是资源相对不足的国家,在45种重要矿产资源中,有10多种不能满足需求。

目前,我国铁矿生产能力将比上世纪末减少10%以上,如能把硫铁矿烧渣加以利用,可大大缓解铁矿石的供应不足。

而且这两年铁价上涨,综合利用硫铁矿烧渣,不仅可以保护环境,也避免了资源的浪费,并且也可为企业赢得利润。

硫铁矿烧渣是一种非常有价值的二次资源。

国外对硫铁矿烧渣的利用非常重视,在综合利用方面取得了很好的成果。

日本硫铁矿烧渣的利用率为70%~80%,美国为80%~85%,德国和西班牙几乎为100%。

我国硫铁矿烧渣的利用率较低,还不到50%。

造成这一现象的一个重要原因是硫铁矿烧渣的质量不高。

比如铁品位低,硫和二氧化硅的含量高等。

而烧渣质量不高是由于焙烧原料硫铁矿质量不高造成的。

产品质量标准反应了国家的生产现状和生产水平。

我国将硫铁矿的标矿含硫量定为含硫35%,烧渣的铁品位在45%左右。

而国外对硫铁矿的要求为含硫量45%以上,如前苏联将硫铁矿的标矿含硫量定为48%,日本为49%~50%,美国为52%,西班牙要求48%以上,砷、氟含量一般均不大于0.05%。

2、国内外利用现状如何对硫铁矿烧渣综合利用，已引起国内外广泛的重视。

目前国内外对硫铁矿烧渣的综合利用已经进行了一些研究，下面具体罗列出了国内外对于硫铁矿烧渣的一些利用现状。

硫酸渣资源化及其以废治废技术研究叶志平;何国伟【摘要】根据粤西某硫酸厂硫酸渣的物理、化学性质特征,研制了筛分分级-重力分选-重组分浮选脱硫回收高质铁-轻组分浓缩脱水-化学聚合制备废水处理剂的联合工艺.经处理从硫酸渣中获得18.61%的水泥掺料、49.76%品位为63%的铁精矿以及水处理剂等产品,铁的资源化率达到98.23%,几乎无废物产生,使硫酸渣生产区域的环境质量得到良好的改善.以低品位含铁硫酸渣制备的复合混凝剂,处理CODCr8 000 mg/L的高浓度石化废水时,CODCr的去除率为93%,达到以废治废的效果.【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】4页(P72-75)【关键词】硫酸渣;资源化;水处理剂【作者】叶志平;何国伟【作者单位】华南师范大学化学与环境学院,广东广州,510631;广州大学环境科学与工程学院,广东广州,510006【正文语种】中文【中图分类】X781.3每生产1 t硫酸产出硫酸渣0.8～1.1 t，我国每年硫酸渣的产量已经超过1 200万t，堆存占地超过1 000万m2.露天堆放的硫酸渣遇风微尘四处飘扬，污染空气；遇雨流出呈酸性的粉红色、铁锈色污水，并带有铅、砷等有毒有害离子，给周边地表、地下水及生态环境造成危害.硫酸渣的主要成分是氧化铁和硅酸盐矿物，粒度粗细不匀，并含有硫、铜、铅、锌、砷等杂质.硫酸渣为硫化矿烧结后的产物，由于高温和氧化还原气氛的作用，烧渣中含铁矿物的晶形结构和氧化程度发生了改变，因此，高效分离渣中的铁质比较困难，给硫酸渣的综合利用带来挑战.为了经济有效地综合利用硫酸渣，对粤西某地的硫酸渣，在进行物质组成及工艺矿物学研究基础上，制定了筛分分级—重力分选—分选重组分—浮选脱硫回收高质铁—轻组分沉降浓缩—溢流水循环回用—低铁渣化学聚合制备复合混凝剂的工艺流程，使硫酸渣的综合利用率大幅度提高，铁质回收的研究工艺已进行了工业试验并已转入生产.硫酸生产以黄铁矿为原料，纯净的黄铁矿主要化学成分为FeS2，含53.4%硫和46.6%铁.在焙烧过程中，黄铁矿中的硫和铁离子分别与氧结合，生成二氧化硫和氧化铁.二氧化硫用水吸收获得硫酸，氧化铁和其它杂质则以渣的形式排出[1].生产实践中硫酸原料多为含硫大于35%的硫精矿，除黄铁矿外还含有一定量的硅酸盐矿物和少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、辉铋矿、辉锑矿、毒砂等矿物，烧结后进入硫酸渣，造成硫酸渣的组成复杂.制酸原料中的黄铁、黄铜、方铅和闪锌矿，焙烧时生成的金属氧化物均进入烧渣[2]，其化学反应式如下：对硫酸渣样品进行了工艺矿物学、化学分析和筛分分析的研究，并从渣中挑出2种不同颜色赤铁矿进行EPMA化学成分测定.硫酸渣样品的多元素分析结果见表1，主要矿物相对质量分数见表2，EPMA化学成分测定见表3，筛分分析结果见表4. 结果表明，硫酸渣含铁50.72%(表1)，是资源化的主要对象.铁的主要矿物为赤铁矿，其质量分数为68.78%(表2)，EPMA分析结果显示，赤铁矿的含铁量变化较大，杂质元素以硅、钙、铝为主，会影响铁精矿品位.由表4可知，渣中的铁主要富集在0.043～0.150 mm粒级，产率为59.40%，金属占有率63.10%.大于0.250 mm粒级产率为20.67%，金属占有率仅为17.36%，含铁量明显低于原渣.从外表看，该渣呈棕竭色、多孔状、粉状和块状，采用筛选脱除，可以将原渣的铁质富集.硫酸渣含硫较高，达到0.59%(表1)，超过炼铁对铁精矿的含硫量要求，工艺过程应注意硫的走向并设法脱除.依据物质组成及矿物学研究结果，制定分级脱除粗渣，预先富集—重力分选—重组分浮选脱硫回收高质铁—轻组分浓缩脱水—化学聚合制备废水处理剂的联合流程，对硫酸渣进行资源化利用，原则工艺见图1.粤西硫酸厂的硫酸渣按照制定的工艺，除化学聚合反应外，进行了工业规模的试验，所得结果列于表5.工业试验获得筛分分级的粗粒渣、铁精矿，硫化物以及轻产物.其中粗粒渣经破碎磨矿后可返回再选，亦可销至水泥厂作水泥掺合料.重力分选的重产物经浮选脱硫获得低硫铁精矿，作炼铁原料和含铁化工原料.重力分离的轻产物含铁38.41%，铁的回收率为22.02%，因粒度细微，再进行分离很难获得铁精矿产品.为了进一步提高硫酸渣的综合利用率，对轻产物进行了化学聚合，制备成含聚合铁的复合混凝剂，用于废水处理.5.1 筛分分级粒度的确定硫酸渣的筛分分析结果表明(表4)，铁金属主要赋存在<0.250 mm粒级，铁品位达到 52.20%，金属占有率82.64%.大于0.250 mm粒级的产率为20.67%，含铁42.09%，金属占有率仅为17.36%.这一粗级别的质量分数是原渣的五分之一，其中硅、铝、钙、镁等脉石矿物相对富集，赤铁矿颗粒多与脉石形成连生体.硫酸渣的粒度组成和粒级含铁量间具有显著差异，通过筛分可以达到富集的效果，因此，资源化工艺确定采用筛选作业，并选用0.25 mm的筛网孔径.筛选作业除了富集铁外，对隔渣，优化重选给料，提高重力分选效率和铁精矿的品位非常有利. 5.2 重选分选及重选精矿脱硫硫酸渣中的氧化铁矿密度4.8～5.3 g/cm3，石英等脉石矿物的密度2.65～2.70g/cm3，目的矿物与脉石有一定密度差.不同密度矿物重力分选的难易度可按重力分选等降比判断[3]，式中e为等降比；δ2为重矿物密度；δ1为轻矿物密度；Δ 为分离介质的密度.当以水作介质时，e=2.24～2.61.用该数量判断重力分选的难易度和分选效率时，e落在1.75～2.50易选区域，可认为硫酸渣适合采用重选，氧化铁矿较易与石英等脉石矿物分离，是采用重力分选的依据.由于硫酸渣原料中含硫0.59%(表1)，铁精矿作为炼铁原材料，要求含硫低于0.30%.为了降低铁精矿中的含硫量，根据氧化铁矿与残余硫铁矿表面性质的差异，采用了浮选作业.浮选脱硫以硫酸调浆，在弱酸性介质中添加丁黄药和二号油.浮选泡沫产品含硫9.06%，槽内产品即是铁精矿，含铁63.63%、硫0.27%，对原渣的铁回收率62.04%(见表5).5.3 轻矿物化学聚合制备复合混凝剂工艺由表5可知，重力分组轻产物的产率为29.26%，含铁38.41%，铁的金属占有率22.02%，这部分产物，含泥高、铁量低，粒度不匀匀，采用矿物分离方法难以达到较好的经济效果.如作为废渣处理，亦需堆放场地，仍成为污染源.考虑到其中的氧化铁以三氧化二铁为主，硅酸盐脉石具有多孔的特点，符合制备以铁为主的复合混凝剂的原料特征，因此以其为主要原料，采用化学聚合反应进行了复合混凝剂制备[4-5].工艺流程如图2所示.5.4 复合混凝剂对石化厂废水的处理效果采用制备的复合混凝剂对广州某石化废水进行处理试验.石化废水的水质分析结果为：CODCr 8 000 mg/L，吸光度0.85，pH 7.64.经过用复合混凝剂一次处理，CODCr去除率达到93.11%，浊度去除率为98.82%，处理效果明显.在硫铁矿的焙烧过程中，由于硫元素挥发，因此，在残余矿物表面和内腔形成孔隙，增加了颗粒的比表面积和表面活性，有助于对有机物的吸附.复合混凝剂中添加沸石，沸石为一种含水的碱金属架状硅酸盐矿物，由硅铝氧四面体构成骨架结构，形成许多孔穴.膨润土同属于表面积大和具有高吸附性能的无机矿物，三者混合搭配成复合混凝剂，对废水中的有机物具有吸附、截留和储存的作用，是处理石化废水效果显著的主要原因.5.5 复合效应为研究复合混凝剂的协同效应，在同等条件下，对聚合硫酸铁、沸石、膨润土和复合混凝剂，进行了对比试验，4种产物处理石化废水的试验结果见表6.结果表明，复合混凝剂对石化废水的处理，比其他3种添加剂单独使用的效果好很多.复合混凝剂充分利用了聚合硫酸铁、沸石和膨润土的物化特性，实现不同组分的互补，使混凝剂在架桥凝聚的同时，兼有离子交换和表面吸附等综合性能，3种物质的正协同效应，使废水处理效果得到显著提高[6].5.6 复合混凝剂添加量的影响复合混凝剂添加量对石化废水的处理效果见图3.结果表明，随着投药量的增加，CODCr去除率和浊度去除率呈上升趋势，当投药量为600 mg/L时CODCr去除率和浊度去除率最高；投药量大于600 mg/L时，CODCr去除率呈平缓下降并维持在一定的范围，但是浊度去除率则显著下降.这与聚铁的水解特性有关，当用量超过一定范围时，聚铁中的部分铁离子将游离出来并进入溶液，使溶液颜色加深.(1)采用筛分分级—重力分选—重产物脱硫—轻产物浓缩沉降—化学聚合联合工艺，多层次综合利用硫酸渣资源，铁的总利用率达到98.23%.获得粗粒渣、铁精矿和复合混凝剂3个产品，分别用作建材、冶金和环保的原料.(2)研制的工艺采用物理分离和化学聚合相结合的技术，使硫酸渣的综合利用率基本达到全资源化和无废渣的目标，不产生二次污染，对环境十分友好.(3)由重力分选的轻产物制备复合混凝剂，使分离工艺中的低铁渣得到充分利用，增加了资源化的产品种类，达到以废治废的目的.(4)复合混凝剂对含CODCr 8 000 mg/L、吸光度0.85的石化废水进行处理后，CODCr去除率为93.11%，浊度去除率98.82%，处理效果良好.Key words： sulfuric acid residue; reclamation; coagulant【相关文献】[1] 张锦瑞.用硫酸渣生产氧化铁颜料-有色金属科学技术进展[M].长沙:中南大学出版社,1994:295.[2] 曹忠良,王珍云.无机化学反应方程式手册[M].长沙:湖南科学技术出版社,1985:136-182.[3] 许时.矿石可选性研究[M].北京:冶金工业出版社,1981:126.[4] 李明玉,刘佩红,汤心虎.硫铁矿烧渣一步法生产新型复合混凝剂[J].硫酸工业,2003(5):14-17.LI Mingyu, LIU Peihong, TANG Xinhu.Production of solid compound coagulant with pyrites cinder in a one-step process and its application[J]. Sulphuric Acid Industry,2003(5):14-17.[5] 严瑞瑄.水处理剂应用手册[M].北京:化学工业出版社,2003:188-209.[6] 何国伟,叶志平，杨绮芸.印染污泥吸附剂处理印染废水试验研究[J].广州大学学报：自然科学版,2009,8(2):53-56.HE Guowei, YE Zhiping, YANG Qiyun.Research on dying wastewater treatment by adsorption with the adsorbent made from sludge from jeans dyeing industry[J]. Journal of Guangzhou University:Natural Science Edition，2009,8(2):53-56.。

废硫酸回收利用技术的研究分析发布时间：2021-05-06T06:39:24.003Z 来源：《中国科技人才》2021年第4期作者： 1何峰；2宫雪丽[导读] 硫酸是工业生产企业普遍使用的原材料之一。

就目前来看，多数工业企业对硫酸的利用率并不高，在生产过程中所产生的含有硫化物的废水直接排放到环境中，造成硫酸资源大量浪费的同时，对周边的环境造成了恶劣的影响，废水中的硫化物会使周围的土壤酸化，不利于生态环境建设[2]。

1新疆美克化工股份有限公司新疆库尔勒市 841000；2中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒市 841000摘要：目前，在化工产业、冶金产业的发展过程中，通常把硫酸做为其生产原料之一，在生产过程中硫酸会发生一系列的化学反应，产生以稀硫酸为主包含各种硫化物的工业废水，若直接将工业废水进行排放，不仅会造成硫酸的浪费，增加硫酸的使用成本，还会对环境造成严重的影响。

因此，多数生产企业都会对工业废水中的硫酸进行回收利用，以节约企业的运行成本。

关键词：废硫酸；回收利用；技术；工艺前言：在化工业、冶金业的发展过程中，利用相关的科学技术手段对工业废水中的硫酸进行回收利用，不仅可以保证环境资源不被破坏，同时回收的硫酸继续应用到企业的生产过程中，很大程度的节约了企业的运行成本，提高企业的经济效益[1]。

因此，本文将通过对废硫酸回收的重要性以及废硫酸的来源进行分析，进而对现阶段废硫酸的回收利用技术做出详细阐述。

一、废硫酸回收的重要性硫酸是工业生产企业普遍使用的原材料之一。

就目前来看，多数工业企业对硫酸的利用率并不高，在生产过程中所产生的含有硫化物的废水直接排放到环境中，造成硫酸资源大量浪费的同时，对周边的环境造成了恶劣的影响，废水中的硫化物会使周围的土壤酸化，不利于生态环境建设[2]。

在对工业废水的成分进行分析时人们发现，在工业企业所排放的废水中不仅含有大量的硫化物，还存在着大量的工业杂质，对废硫酸的回收再利用带来了一定的影响。