[发明专利]一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料并经冷却回收锡的方法，属于冶金与煤炭资源综合利用领域。

背景技术

随着锡矿的不断开采，锡矿石的品位逐渐下降，难选矿石逐渐增多，为了提高锡的选矿回收率，必须降低选矿富集比，降低精矿品位产出贫锡精矿或少产高品位锡精矿，产出部分锡中矿。贫锡精矿和锡中矿大多是锡铁、锡硫结合致密、难以用物理方法使之分离而将锡富集到合适还原熔炼要求的品位，或因粒度太细，分选效率低，用现行传统的冶金流程难以处理的矿物，必须研究适当的火法富集方法，得到合适于还原熔炼的产品。

在烟化炉处理富渣成功之前，是将富渣加石灰送进鼓风炉再熔炼，产出铁锡合金和含锡1%-3%的贫渣，铁锡合金返回和精矿一起熔炼，贫渣丢弃。

硫化挥发法处理锡中矿是在富锡炉渣硫化挥发的基础上发展起来的。硫化挥发法早在20世纪30年代就已经提出来了，各国在生产和试验中先后采用鼓风炉、反射炉、沸腾焙烧炉、回转窑和悬浮焙烧炉等设备，都因挥发率不高等原因而未获推广。1954年，苏联波多尔斯克冶炼厂首先采用烟化炉硫化挥发处理锡贫渣成功。1963年云南锡业公司采用烟化炉硫化挥发处理贫锡炉渣成功后，用烟化炉直接处理富中矿获得成功，锡的挥发率在98%以上，烟尘含锡品位达50%以上，弃渣含锡少于0.1%，煤粉消耗约为22%等较好的技术经济指标。2007年，该公司研发成功了烟化炉富氧硫化挥发工艺，使生产效率大幅提高，节能效果进一步显现。

锡中矿硫化挥发的成功，突破了传统的选矿和冶金技术的局限性，解决了矿石选矿和冶炼中精矿品位与回收率的矛盾，使锡的选冶回收率大幅提高，是锡选矿和锡冶金史上的一次重大变革。

我国煤炭资源总量虽居世界第二，但人均占有资源量和矿井可采储量却远不及世界平均水平。世界人均煤炭证实储量为435t，我国仅为103t;世界人均可采储量为173t，我国仅为52t。我国近期可供建井利用的煤炭储量只有355亿t。

我国高硫煤资源主要形成于晚石炭世-早二迭世(北方)和晚二迭世(南方)两个成煤期内，赋藏的煤炭资源量分别占全国煤炭资源总量的26%和5%。高硫煤分布与成煤沉积环境密切相关。像广泛分布在北方的晚石炭世太原统煤为海陆交替相沉积的煤，硫分一般为2%～5%，如果估算晚石炭世-早二迭世赋存的煤炭资源量中有三分之一为太原统形成的煤，而太原统煤中有一半煤硫分超过3%，那么海陆交替相沉积的高硫煤估算占全国煤炭资源总量的4.33%。属浅海相沉积的晚二迭世煤，硫分几乎都高于3%，甚至高达6%～10%，这个成煤期赋藏煤炭资源量为5%，如果加上硫分大于3%的海陆交替相资源量4.33%，那么高硫煤资源总量大约在9.33%左右。

这与全国统配煤矿和重点煤矿硫分大于3%高硫煤占总储量7.80%相比，相差并不多。为估算方便起见，假定我国硫分高于3%高硫煤占资源总量的8%，那么按目前全国煤炭资源预测总量和探明煤炭储量匡算，高硫煤预测总量和探明储量分别是4260亿t和620亿t。毋容置疑，高硫煤仍是我国一种重要的煤炭资源。它的潜在经济价值是巨大的。

本发明利用高硫煤粉、含锡物料经破碎、筛分、混匀后，在高温弱还原气氛下进行硫化挥发锡组元，经冷却后回收含锡烟尘。相对于传统黄铁矿作为硫化剂，高硫煤粉的硫化效率更高，同时提供的高硫煤粉在工业生产中的一个新途径，有较好的工业化前景。

发明内容

本发明在黄铁矿作为硫化剂硫化挥发的方法基础上，充分利用硫化亚锡、氧化亚锡在还原气氛下易于挥发的特点，代替了传统硫化剂----黄铁矿，提供一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料的方法，该方法将高硫煤粉、含锡物料分别破碎、筛分后，混匀，在高温弱还原气氛下进行硫化挥发锡组元，经冷却后回收含锡烟尘。

本发明通过下列技术方案实现本发明目的： 

（1）将含锡物料、高硫煤粉分别筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量的11～38%的添加比例在含锡物料中加入高硫煤粉，混匀；

（2）将步骤（1）所得物料置于880～1430℃下，并以流量0.3～1.0L/min通入反应载流气体，进行硫化挥发40～90min；

（3）将步骤（2）硫化挥发过程产出的高温含尘烟气经常规冷却、收尘处理后以二氧化锡形态回收其中锡资源。

本发明中高硫煤粉的含硫为1.5~17.6%，高硫煤粉添加量为含锡物料质量的11%~38%，作为燃料，代替传统的黄铁矿作为硫化剂，调节并保证弱还原气氛。

本发明中所述步骤（2）的反应载流气体为空气、富氧空气。