[发明专利]硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法和系统

说明书

本发明公开了硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法和系统，其中方法包括：(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。利用该方法可以有效提高硫铁矿中硫回收率，缩短工艺流程，有效利用焙烧后氧化球团生产高品质直接还原铁，提高资源利用率，为生产高端铸件、高等级钢提供优质原料。

技术领域

本发明属于化工冶金技术领域，具体而言，本发明涉及硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法和系统。

背景技术

随着现代工业技术的进步和发展，对矿产资源的需求量越来越大，但矿产资源是不可再生的，由于开采的不断进行，矿产资源日渐枯竭。资源枯竭和资源需求增长的矛盾越来越突出，所以，有效利用已有的矿产资源是当今社会发展的重要课题。

硫铁矿是由铁和硫组成，在现有技术经济条件下，可有效利用的只是其中的硫，而其中的铁在利用硫的同时，成为硫酸渣，渣中铁的含量从30％到65％不等，这种硫酸渣可以作为炼铁的原料。因硫酸渣中含有一定数量的锌和硫，而锌、和硫是对高炉炼铁过程危害特别大的有害元素，因而限制了硫酸渣作为炼铁原料的应用范围和数量，现有技术硫酸渣添加量不能超过铁矿石15％。大部分硫酸渣作为水泥厂的生产原料和固体废弃物污染环境，使大量的宝贵铁资源白白浪费，另一方面我国的铁矿石资源严重不足，每年需要从国外进口10亿吨铁矿石以满足我国钢铁企业的需求。我国铁矿石(A+B+C+D)资源保有储量463.7亿吨，铁金属152.95亿吨，其中A+B+C级矿石中铁金属量73亿吨。硫铁矿保有储量46亿吨，其中包含20亿吨铁金属，在利用硫铁矿中硫的同时，如能综合利用其中的铁资源，相当于为我国增加了30％的保有铁矿资源，具有良好的经济和社会效益。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法和系统，利用该方法和系统可以有效提高硫铁矿中硫回收率，缩短工艺流程，有效利用焙烧渣生产高品质直接还原铁，提高资源利用率，为生产高端铸件、高等级钢提供优质原料。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法，根据本发明的具体实施例，该方法包括：

(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。

由此采用本发明上述实施例的硫铁矿制备硫酸及直接还原铁的方法通过对预热球团供给至回转窑进行氧化焙烧处理，可以提高锌和的逸出率，其中硫回收率可以达到99％以上，进而降低焙烧后的氧化焙烧球团中硫和锌的含量。氧化焙烧球团在气基竖炉内经过直接还原处理，可高效回收铁元素，避免和降低现有技术处理硫铁矿造成的硫、铁资源的浪费。高铁高硫品位硫铁矿经本发明上述实施例的方法处理后，最终获得的直接还原铁产物可作为电炉炼钢的优质原料。低铁低硫品位硫铁矿经本发明上述实施例的方法处理后，可作为高炉炼铁原料，吨铁焦比至少可降低4％-6％，产量至少提高5％-7％。