硫铁矿烧渣的综合利用价值开发利用的方法和建议.pdf

二、硫铁矿烧渣的综合利用价值

硫铁矿烧渣具有极高的利用价值。烧渣中三氧化二铁含量为20～

50％，二氧化硅15～65％，三氧化二铝10％左右，氧化钙5％左右，

氧化镁5％以下，硫1～3％，还含有铜、钴、部分金、银等贵金属。

因此，硫铁矿烧渣作为二次资源重新加以利用，变废为宝产生经济效

益，是硫酸生产企业需要寻求的发展道路。

（一）制造生铁

随着我国经济增长，钢铁需求量大幅增加。而国内钢铁原料只能满足

需求量的50%以下，大部分需要进口解决，运输及铁矿价格的上涨，

给我国钢铁生产带来相当大的压力。据相关报道，2004年铁矿石短

缺1.8亿吨以上，2005年短缺2亿吨以上。硫铁矿烧渣的主要组成成

份是铁，主要用途是生产铁系产品，硫铁矿烧渣制造生铁有助于解决

我国铁原料短缺和升值的问题。

首先将硫铁烧渣加炭在高温下煅烧进行还原处理，使其中的高价铁

全部变为FeO，然后加硫酸使其生成FeSO，过滤除去固体杂质，再

用氨水中和制得Fe(OH)，同时通空气将Fe(OH)氧化为氧化铁黄。

氧化铁黄进行煅烧脱水即得氧化铁红。由于烧渣铁的品位不同，处理

工艺也就不同。根据钢铁厂高炉炼铁特性，原料含铁每增加1%，焦

比降低2%，产量可提高3%。而原料中杂质含量直接影响到生铁质

量。高品位硫铁矿的烧渣，其铁含量高，可直接用作高炉炼铁原料。

中低品位硫铁矿的烧渣中，铁含量较低，有害杂质含量较高，不符合

炼铁要求，必须进行预处理。

烧渣选矿是一种常用的预处理方法，利用烧渣中各种物质的不同磁

性而分离铁和杂质，称为磁选；也可利用各种物质相对密度不同而分

离，称为重选。应根据矿渣的类型和成分的不同选用不同的处理方法。

其中磁选工艺较为简单，将水加入粒度一定的烧渣中，搅拌成均匀的

矿浆，然后送入具有一定磁场强度的磁选机中，进行粗选和精选，选

出精矿后，剩余的为尾砂。如尾砂还需作二次重选，则可再送入摇床

或螺旋溜槽中进行选别。为了提高铁的选出率，使烧渣中磁性铁的比

例增加，可选择适当的硫铁矿焙烧工艺，或把烧渣进行磁化处理。经

过磁选或静电选矿和脱硫，烧结后每年可获得炼铁原料15～20万吨。

（二）硫铁矿烧渣的深加工

1．制取三氯化铁和铁粉。将温度为40～50℃的盐酸(浓度在30％左

右)加入烧渣中进行搅拌、静置，得到液体三氯化铁溶液。将溶液过

滤、蒸发，并浓缩到1.6～1.7Kg／m，冷却后既可得纯度达85％以

上的三氯化铁结晶。三氯化铁用氢气还原，还可制得还原铁粉，它是

一种重要化工原料。

2．制造硫酸亚铁和铁红。硫酸亚铁制取是用硫铁矿烧渣和硫酸作原

料，反应中加入铁屑，使生成的硫酸铁还原成硫酸亚铁，再经去杂质、

结晶、干燥，制得硫酸亚铁成品。硫酸亚铁可作为净水剂、清毒剂和

化肥农药。

铁红粉是一种着色力和遮盖力很强的着色剂，运用于橡胶、建筑、

电子等工业。铁红的制取可采用两种工艺：第一、用上述制得的硫酸

亚铁再通过高温（700℃左右）煅烧，即得氧化铁红粉。第二、将硫

铁矿烧渣经筛选、研磨、磁选预处理后，加入0.5%的稀HNO3，加

热至65℃时反应4h过滤。将滤饼与水按一定的液固比混合均匀，加

入硫酸，控制反应温度在85℃，反应1小时后加入一定量的催化剂，

当pH=1时，加入铁粉，pH=4停止反应，用氨水将PH调到5.0—6.5，

将过滤得到的硫酸亚铁溶液，加入到碳酸氢铵溶液中反应过滤，将过

滤得到的滤饼经洗涤、干燥、煅烧，制得铁红。

许多电子行业对铁红的要求是FeO3含量高，杂质含量低。前一种

工艺制得的铁红，FeO3含量较低，杂质含量较高。第二种工艺制

得的是高纯氧化铁红，常作为现代电子工业材料。

3．氯化铁防水剂。氯化铁防水剂制备常用的含铁原料有两种，一种

是轧钢时脱落下来的氧化铁皮，另一种就是制造硫酸后的硫铁矿渣。

硫铁矿烧渣为原料制取氯化铁防水剂，是将硫铁矿渣干燥到含水量不

于2%，并除去油污，再与铁屑（占盐酸重量的5～10%）倒入盐酸

中搅拌，取澄清液加入10%工业硫酸铝即为氯化铁防水剂。

4．生产建筑材料。硫铁矿烧渣炼铁过程中，经过磁选或静电选矿的

废渣可以用作水泥生产原料；对含铁量比较低，硅、铝含量较高的硫

铁矿烧渣，可替代粘土，掺和适量的石灰，经湿碾、加压成型、自然

养护制成硫铁矿渣砖、人行道砖和波纹瓦。炼铁后的高炉矿渣可用于

生产矿渣水泥的配料。

5．用硫铁矿烧渣生产固体污水处理剂。硫铁矿烧渣可用来生产固体

污水处理剂PISC－1及PISC－2。具体生产工艺是：利用硫铁矿烧渣

和适量粉煤灰等为主要原料，经一步法直接生产固体污水处理剂

PISC（复合型）。该工艺集酸溶、水解、聚合于一体，生产过