[发明专利]硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法和系统

权利要求书

1.一种硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法，其特征在于，包括：

(1)对硫铁矿进行细磨处理，以便得到硫铁矿粉；

(2)将所述硫铁矿粉与水、粘结剂和添加剂进行混合成型处理，以便得到混合球团；

(3)将所述混合球团供给至链篦机进行烘干、第一预热和第二预热，以便得到预热球团；

(4)将所述预热球团供给至回转窑进行氧化焙烧处理，以便得到氧化焙烧球团和含硫烟气；

(5)利用所述含硫烟气制酸，以便得到硫酸和除酸烟气；

(6)将所述氧化焙烧球团供给至气基竖炉内与还原气体进行直接还原处理，以便得到含锌烟气和直接还原铁产物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫铁矿粉中粒径为45～75微米的颗粒占60-78重量％，粒径为75-150微米的颗粒占6-15重量％，粒径为10-45微米的颗粒占16-25重量％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硫铁矿粉、所述水、所述粘结剂和所述添加剂的质量比为100：(4.5-11)：(0.5-1.5)：(0.5-1.5)，优选100:(6-8)：(0.5-1.5)：(0.5-1.5)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合球团中粒径为10-18mm的部分不低于90重量％，优选粒径为10-14mm的部分不低于90重量％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加剂为氧化钙和/或氟化钙，

任选地，所述添加剂为氧化钙和氟化钙，且所述氧化钙和所述氟化钙的质量比为(4-7)：(1-3)。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，

所述烘干是在100-400摄氏度下进行5-10分钟完成的；

所述第一预热是在400-600摄氏度下进行3-5分钟完成的；

所述第二预热是在600-1200摄氏度下进行3-5分钟完成的；

任选地，步骤(4)中，所述氧化焙烧处理是在1150-1250摄氏度下进行5-10分钟完成的。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)可以进一步包括：

(5-1)利用空气对所述含硫烟气进行余热回收，以便得到高温空气和降温后的含硫烟气；

(5-2)利用所述降温后的含硫烟气制酸，以便得到硫酸和除酸烟气；

(5-3)将所述高温空气供给至链篦机对所述混合球团进行烘干和第一预热。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原气体中氢气和一氧化碳的总体积不低于80％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原气体的入炉温度为750-900摄氏度，所述气基竖炉内的压力为0.1-0.45MPa，所述直接还原处理的时间为3.5-5.5小时。

10.一种实施权利要求1-9任一项所述硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法的系统，其特征在于，包括：

磨矿装置，所述磨矿装置具有硫铁矿入口和硫铁矿粉出口；

混合装置，所述混合装置具有硫铁矿粉入口、水入口、粘结剂入口、添加剂入口和混合物料出口，所述硫铁矿粉入口与所述硫铁矿粉出口相连；

成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；

链篦机，所述链篦机具有混合球团入口和预热球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

回转窑，所述回转窑具有预热球团入口、含硫烟气出口和氧化焙烧球团出口，所述预热球团入口与所述预热球团出口相连，所述含硫烟气出口与制酸系统相连；

气基竖炉，所述气基竖炉具有氧化焙烧球团入口、还原气体入口、含锌烟气出口和直接还原铁产物出口，所述氧化焙烧球团入口与所述氧化焙烧球团出口相连。