硫鐵礦渣的綜合回收利用

硫鐵礦渣是硫鐵礦制酸中在沸騰爐高溫熔燒后的產(chǎn)物。我國每年排出的硫鐵礦渣有數(shù)百萬噸，既占用了大量土地，又污染了環(huán)境和地下水。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，燒渣中一般含30%～50%的鐵及少量的鋁、銅、鋅、金、銀等，如綜合回收將具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。其主要的利用途徑有以下幾個方面：

1．煉鐵及回收有色金屬

燒渣可以直接用于煉鐵、造礦后煉鐵、氯化法生產(chǎn)煉鐵球團(tuán)及回收有色金屬。燒渣直接煉鐵可在煉鐵廠燒結(jié)機(jī)中摻燒后煉鐵，要求燒渣含鐵量>48%，含硫量<1%，并摻一定量的鐵礦石。采用選礦后煉鐵，過去一般將燒渣還原熔燒成磁性渣，然后磁選獲得高品位鐵精礦，再入爐冶煉。近年來則通過控制硫鐵礦品位的硫含量≥35%和控制爐子排氣口二氧化硫濃度為13.3～13.5%，使排出的礦渣以磁性鐵為主，再進(jìn)行磁選獲得精礦，此法處理更為經(jīng)濟(jì)。氯化焙燒法著重回收有色金屬，分中溫、高溫兩種。高溫氯化焙燒是將含有色金屬的礦渣與氯化劑等均勻混合、造球、干燥，并在回轉(zhuǎn)窯或立窯內(nèi)經(jīng)1 150 ℃焙燒，使有色金屬以氯化物揮發(fā)后，經(jīng)分離處理回收，同時獲得優(yōu)質(zhì)球團(tuán)供高爐煉鐵。中溫氯化法是將硫鐵礦渣、硫鐵礦與食鹽混合，然后投入沸騰爐內(nèi)，在600～650 ℃溫度下進(jìn)行氯化、硫酸化焙燒，使礦渣中的有色金屬由不熔物轉(zhuǎn)為可熔的氯化物或硫酸鹽，浸出物可回收有色金屬。

2．生產(chǎn)凈水劑

硫鐵礦渣可分別用鹽酸法和硫酸法生產(chǎn)鐵鋁凈水劑和聚合羥基硫酸鐵凈水劑。鹽酸法采用15%的鹽酸在60～70℃浸取礦渣，其中Fe2O3和Al2O3與鹽酸作用生成AlCl3和FeCl3，經(jīng)過濾、蒸發(fā)、干燥可制得樹脂狀氧化鋁鐵。硫酸法是把一定量的礦渣、20%的鈦白廢硫酸及93%硫酸加到反應(yīng)釜中，再加入少量MnO2，加壓縮空氣并攪拌，維持溫度，反應(yīng)25 min后，趁熱過濾，鐵溶液中加入絮凝劑，濃縮后即得外觀為淺棕黃色液體成品--聚合羥基硫酸鐵。

3．制鐵系顏料

用硫鐵礦渣可生產(chǎn)出氧化鐵紅、氧化鐵黃和磁性鐵粉等。目前國內(nèi)主要是用硫鐵礦渣制鐵紅顏料。其制法首先是制得硫酸亞鐵溶液，再與合適濃度的堿性沉淀劑溶液在常溫下反應(yīng)制取藍(lán)色沉淀FeCO3，通入壓縮空氣沉淀氧化，得到赭紅色的膠狀沉淀物，然后沉降、壓濾、洗滌，并于適宜溫度下干燥焙燒，即得氧化鐵紅。

4．在建材中的綜合利用

用于制磚時，將粗細(xì)硫鐵礦渣適當(dāng)搭配，再加入煤渣、煤灰，經(jīng)配料、碾壓、加壓成型、蒸氣養(yǎng)護(hù)等工序制得成品磚。

用硫鐵礦渣代替鐵礦粉燒成的助熔劑是綜合利用的一個方向，特別適合含鐵量低或含硫、砷等雜質(zhì)較多的硫鐵礦渣的處理。另外，硫鐵礦渣還可代替黃砂作建筑用砂漿的配料。

5．活化制脫硫劑

以硫鐵礦渣為主要原料研制的ST801脫硫劑，可廣泛用于化肥、輕工、軍工、冶金、城市煤氣的脫硫工藝。此法是實(shí)現(xiàn)“以廢治廢，化廢為寶”，減少工業(yè)污染的有效途徑。

6．其他綜合利用

經(jīng)加工磨細(xì)的硫鐵礦渣和磁選富集的磁性精礦粉可用作選煤加重劑。硫鐵礦渣在還原氣中于700 ℃下磁化熔燒，經(jīng)鹽酸溶解、過濾、濃縮、結(jié)晶、干燥、壓塊、氫還原制得的還原鐵粉可用作電焊條或粉末冶金的原料。另外硫鐵礦渣內(nèi)含有色金屬，可作為綜合微量元素肥料，其效果與硫酸銅相同。

對于硫鐵礦渣的開發(fā)利用應(yīng)根據(jù)各種金屬含量高低的不同、市場的需求、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益以及處理所需投資等因素加以綜合考慮，選擇其中一種或幾種方法進(jìn)行處理，并且應(yīng)盡可能回收其中有用有色金屬元素，使其得到充分合理利用，從而獲得良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。