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      一種高硫煤粉硫化揮發(fā)含錫物料的方法

      文檔序號:3292293閱讀:391來源:國知局
      一種高硫煤粉硫化揮發(fā)含錫物料的方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高硫煤粉硫化揮發(fā)含錫物料的方法,該方法將高硫煤粉、含錫物料分別破碎、篩分后,混勻,在高溫弱還原氣氛下進行硫化揮發(fā)錫組元,經(jīng)冷卻后回收含錫煙塵;相對于傳統(tǒng)黃鐵礦作為硫化劑,高硫煤粉的硫化效率更高,同時提供的高硫煤粉在工業(yè)生產(chǎn)中的一個新途徑,有較好的工業(yè)化前景。
      【專利說明】一種高硫煤粉硫化揮發(fā)含錫物料的方法
      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種高硫煤粉硫化揮發(fā)含錫物料并經(jīng)冷卻回收錫的方法,屬于冶金與煤炭資源綜合利用領域。
      【背景技術】
      [0002]隨著錫礦的不斷開采,錫礦石的品位逐漸下降,難選礦石逐漸增多,為了提高錫的選礦回收率,必須降低選礦富集比,降低精礦品位產(chǎn)出貧錫精礦或少產(chǎn)高品位錫精礦,產(chǎn)出部分錫中礦。貧錫精礦和錫中礦大多是錫鐵、錫硫結合致密、難以用物理方法使之分離而將錫富集到合適還原熔煉要求的品位,或因粒度太細,分選效率低,用現(xiàn)行傳統(tǒng)的冶金流程難以處理的礦物,必須研究適當?shù)幕鸱ǜ患椒?,得到合適于還原熔煉的產(chǎn)品。
      [0003]在煙化爐處理富渣成功之前,是將富渣加石灰送進鼓風爐再熔煉,產(chǎn)出鐵錫合金和含錫1%_3%的貧渣,鐵錫合金返回和精礦一起熔煉,貧渣丟棄。
      [0004]硫化揮發(fā)法處理錫中礦是在富錫爐渣硫化揮發(fā)的基礎上發(fā)展起來的。硫化揮發(fā)法早在20世紀30年代就已經(jīng)提出來了,各國在生產(chǎn)和試驗中先后采用鼓風爐、反射爐、沸騰焙燒爐、回轉窯和懸浮焙燒爐等設備,都因揮發(fā)率不高等原因而未獲推廣。1954年,蘇聯(lián)波多爾斯克冶煉廠首先采用煙化爐硫化揮發(fā)處理錫貧渣成功。1963年云南錫業(yè)公司采用煙化爐硫化揮發(fā)處理貧錫爐渣成功后,用煙化爐直接處理富中礦獲得成功,錫的揮發(fā)率在98%以上,煙塵含錫品位達50%以上,棄渣含錫少于0.1%,煤粉消耗約為22%等較好的技術經(jīng)濟指標。2007年,該公司研發(fā)成功了煙化爐富氧硫化揮發(fā)工藝,使生產(chǎn)效率大幅提高,節(jié)能效果進一步顯現(xiàn)。
      [0005]錫中礦硫化揮發(fā)的成功,突破了傳統(tǒng)的選礦和冶金技術的局限性,解決了礦石選礦和冶煉中精礦品位與回收率的矛盾,使錫的選冶回收率大幅提聞,是錫選礦和錫冶金史上的一次重大變革。
      [0006]我國煤炭資源總量雖居世界第二,但人均占有資源量和礦井可采儲量卻遠不及世界平均水平。世界人均煤炭證實儲量為435t,我國僅為103t;世界人均可采儲量為173t,我國僅為52t。我國近期可供建井利用的煤炭儲量只有355億t。
      [0007]我國高硫煤資源主要形成于晚石炭世-早二迭世(北方)和晚二迭世(南方)兩個成煤期內,賦藏的煤炭資源量分別占全國煤炭資源總量的26%和5%。高硫煤分布與成煤沉積環(huán)境密切相關。像廣泛分布在北方的晚石炭世太原統(tǒng)煤為海陸交替相沉積的煤,硫分一般為2%~5%,如果估算晚石炭世-早二迭世賦存的煤炭資源量中有三分之一為太原統(tǒng)形成的煤,而太原統(tǒng)煤中有一半煤硫分超過3%,那么海陸交替相沉積的高硫煤估算占全國煤炭資源總量的4.33%。屬淺海相沉積的晚二迭世煤,硫分幾乎都高于3%,甚至高達6%~10%,這個成煤期賦藏煤炭資源量為5%,如果加上硫分大于3%的海陸交替相資源量4.33%,那么高硫煤資源總量大約在9.33%左右。
      [0008]這與全國統(tǒng)配煤礦和重點煤礦硫分大于3%高硫煤占總儲量7.80%相比,相差并不多。為估算方便起見,假定我國硫分高于3%高硫煤占資源總量的8%,那么按目前全國煤炭資源預測總量和探明煤炭儲量匡算,高硫煤預測總量和探明儲量分別是4260億t和620億t。毋容置疑,高硫煤仍是我國一種重要的煤炭資源。它的潛在經(jīng)濟價值是巨大的。
      [0009]本發(fā)明利用高硫煤粉、含錫物料經(jīng)破碎、篩分、混勻后,在高溫弱還原氣氛下進行硫化揮發(fā)錫組元,經(jīng)冷卻后回收含錫煙塵。相對于傳統(tǒng)黃鐵礦作為硫化劑,高硫煤粉的硫化效率更高,同時提供的高硫煤粉在工業(yè)生產(chǎn)中的一個新途徑,有較好的工業(yè)化前景。

      【發(fā)明內容】

      [0010]本發(fā)明在黃鐵礦作為硫化劑硫化揮發(fā)的方法基礎上,充分利用硫化亞錫、氧化亞錫在還原氣氛下易于揮發(fā)的特點,代替了傳統(tǒng)硫化劑----黃鐵礦,提供一種高硫煤粉硫化揮發(fā)含錫物料的方法,該方法將高硫煤粉、含錫物料分別破碎、篩分后,混勻,在高溫弱還原氣氛下進行硫化揮發(fā)錫組元,經(jīng)冷卻后回收含錫煙塵。
      [0011]本發(fā)明通過下列技術方案實現(xiàn)本發(fā)明目的:
      (1)將含錫物料、高硫煤粉分別篩分至粒度100目以下占70%,按含錫物料質量的11~38%的添加比例在含錫物料中加入高硫煤粉,混勻;
      (2)將步驟(1)所得物料置于880~1430°C下,并以流量0.3~1.0L/min通入反應載流氣體,進行硫化揮發(fā)40~90min ;
      (3 )將步驟(2 )硫化揮發(fā)過程產(chǎn)出的高溫含塵煙氣經(jīng)常規(guī)冷卻、收塵處理后以二氧化錫形態(tài)回收其中錫資源。
      [0012]本發(fā)明中聞硫 煤粉的含硫為1.5 17.6%,聞硫煤粉添加量為含錫物料質量的11%~38%,作為燃料,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黃鐵礦作為硫化劑,調節(jié)并保證弱還原氣氛。
      [0013]本發(fā)明中所述步驟(2)的反應載流氣體為空氣、富氧空氣。
      [0014]本發(fā)明中所述含錫物料為含錫在2%以上的物料,為錫中礦、含錫爐渣、煙道灰、硬頭、廢爐底選洗渣中一種或幾種的任意比混合物。
      [0015]經(jīng)過上述各步驟,錫揮發(fā)效果較為明顯,揮發(fā)后含錫降至0.05、.18%,除錫是在步驟(2)中完成的,過程中發(fā)生的反應為:
      FeS2 — FeS+l/2S2(I);
      SnO+FeS=FeO+SnS 丨(2);
      2SnO+3/2S2=2SnS 丨 +SO2 丨(3);
      Sn+1/2 S2=SnS 丨(4);
      本發(fā)明充分利用高溫還原氣氛下硫化亞錫、氧化亞錫易揮發(fā)的特點,利用高硫煤粉中的硫進行硫化揮發(fā)含錫物料的方法,本發(fā)明具備的有益效果和優(yōu)點是:
      (1)利用高硫煤粉中的硫進行硫化揮發(fā)含錫物料的方法,提供了一種含錫物料硫化揮發(fā)的新思路、新方法;
      (2)利用高硫煤粉中的硫進行硫化揮發(fā)含錫物料的方法進行錫硫化揮發(fā),在硫化揮發(fā)過程中不用加入黃鐵礦作為硫化劑,錫硫化揮發(fā)效果顯著;
      (3)利用高硫煤粉中的硫進行硫化揮發(fā)含錫物料的方法,提供一種高硫煤粉應用的新途徑。
      【專利附圖】

      【附圖說明】[0016]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
      【具體實施方式】
      [0017]下面通過附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的實質內容,但本發(fā)明的內容并不限于此。
      [0018]實施例1
      (1)將含錫為10.23%的富錫爐渣,含硫10.4%的高硫煤粉分別粉碎篩分至粒度100目以下占70%,按含錫物料質量33%的添加比例在含錫物料中加入高硫煤粉,混勻; (2)將步驟(1)所得物料放入1120°C的爐內,通入氣體流量為0.4L/min的空氣,進行硫化揮發(fā)錫40min,高溫含塵煙氣經(jīng)常規(guī)冷卻、收塵處理后以二氧化錫形態(tài)回收其中錫,其余氣體排入大氣;含錫物料在高溫弱還原氣氛下硫化揮發(fā)后,經(jīng)分析檢測,渣中含錫為
      0.16%。
      [0019]實施例2
      (1)將含錫為3.81%的錫中礦,含硫2.6%的高硫煤粉分別粉碎篩分至粒度100目以下占70%,按含錫物料質量14%的添加比例在含錫物料中加入高硫煤粉,混勻;
      (2)將步驟(1)所得物料放入1260°C的爐內,通入氣體流量為0.6L/min的空氣,進行硫化揮發(fā)錫50min ;高溫含塵煙氣經(jīng)冷卻、收塵處理后以二氧化錫形態(tài)回收其中錫,其余氣體排入大氣;含錫物料在高溫弱還原氣氛下硫化揮發(fā)后,經(jīng)分析檢測,渣中含錫為0.06%。
      [0020]實施例3
      (1)將含錫為6.42%的煙道灰,含硫7.4%的高硫煤粉分別粉碎篩分至粒度100目以下占70%,按含錫物料質量21%的添加比例在含錫物料中加入高硫煤粉,混勻;
      (2)將步驟(1)所得物料放入880°C的爐內,通入氣體流量為0.3L/min的空氣,進行硫化揮發(fā)錫90min,高溫含塵煙氣經(jīng)冷卻、收塵處理以二氧化錫形態(tài)回收其中錫,其余氣體排入大氣;含錫物料在高溫弱還原氣氛下硫化揮發(fā)后,經(jīng)分析檢測,渣中含錫為0.07%。
      [0021]實施例4
      (1)將含錫為10.23%的富錫爐渣、含錫為3.81%的錫中礦、含錫為6.42%的煙道灰、含硫7.4%的高硫煤粉分別粉碎篩分至粒度100目以下占70%,按含錫物料質量38%的添加比例在含錫混合物料中加入高硫煤粉,混勻,其中含錫混合物料中富錫爐渣:錫中礦:煙道灰的質量比為2: 0.2: 0.83 ;
      (2)將步驟(1)物料放入1080°C的爐內,通入氣體流量為0.4L/min的空氣,進行硫化揮發(fā)錫43min ;高溫含塵煙氣經(jīng)冷卻、收塵處理以二氧化錫形態(tài)回收其中錫,其余氣體排入大氣;含錫物料在高溫弱還原氣氛下硫化揮發(fā)后,經(jīng)分析檢測,渣中含錫為0.09%。
      [0022]實施例5
      (1)將含錫為3.81%的錫中礦、含錫為6.42%的煙道灰、含硫11.2%的高硫煤粉分別粉碎篩分至粒度100目以下占70%,按含錫物料質量11%的添加比例在含錫混合物料中加入高硫煤粉,混勻,其中含錫混合物料中錫中礦:煙道灰的質量比為1:3 ;
      (2)將步驟(1)物料放入1430°C的爐內,通入氣體流量為1.0L/min的富氧空氣,進行硫化揮發(fā)錫45min ;高溫含塵煙氣經(jīng)冷卻、收塵處理以二氧化錫形態(tài)回收其中錫,其余氣體排入大氣;含錫物料在高溫弱還原氣氛下硫化揮發(fā)后,經(jīng)分析檢測,渣中含錫為0.08%。
      【權利要求】
      1.一種高硫煤粉硫化揮發(fā)含錫物料的方法,其特征在于按如下步驟進行: (1)將含錫物料和高硫煤粉分別粉碎篩分至粒度100目以下占70%,按含錫物料質量的11~38%的添加比例在含錫物料中加入高硫煤粉,混勻; (2)將步驟(1)所得物料置于880~1430°C下,并以流量0.3~1.0L/min通入反應載流氣體,進行硫化揮發(fā)40~90min ; (3 )將步驟(2 )硫化揮發(fā)過程產(chǎn)出的高溫含塵煙氣經(jīng)常規(guī)冷卻、收塵處理后以二氧化錫形態(tài)回收其中錫資源。
      【文檔編號】C22B25/02GK103614572SQ201310414183
      【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權日:2013年9月12日
      【發(fā)明者】李磊, 邱在軍, 王 華, 魏永剛, 廖彬 申請人:昆明理工大學
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