副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法技术

本发明专利技术涉及硫矿石燃烧技术领域，尤其涉及一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，包括以下步骤：(1)硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，使硫精砂水分含量≤7％，粒度小于3.5mm，并调整硫精砂含硫量至20％～40％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，根据沸腾炉内二氧化硫的浓度控制硫精砂的进料量，控制沸腾炉内的焙烧温度为850～950℃，焙烧后烟气氧含量为0.5～1％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。本发明专利技术通过控制硫精砂在沸腾炉内的燃烧反应，来控制焙烧后烟气含氧量，使硫精砂充分焙烧，生产黑渣，且有利于减少炉气中SO3的含量。

Sulphuric acid production by roasting of by-product black slag

【技术实现步骤摘要】
副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法
本专利技术涉及硫矿石燃烧
，特别是涉及一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法。
技术介绍
硫酸，化学式为H2SO4，是一种无色无味的油状液体，是高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混合。硫酸是基本化学工业中的重要产品之一，广泛应用于石油、冶金工业、土壤改良、肥料生产等领域。硫矿石又称硫精砂，主要成分是FeS2，是生产硫酸所用的主要原料。现有技术中，利用硫精砂接触法制硫酸的工艺包括以下步骤：(1)在沸腾炉中将矿石与气体混合燃烧，生成铁的氧化物和SO2；(2)在接触室中将SO2和O2加热到一定温度，在催化剂作用下生成SO3；(3)在吸收塔中将SO3吸收制成硫酸。铁的氧化物主要有氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)以及四氧化三铁(Fe3O4)。氧化亚铁(FeO)是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热可得到四氧化三铁(Fe3O4)；氧化铁(Fe2O3)是一种红棕色粉末，是一种低级颜料，工业上称氧化铁红；四氧化三铁(Fe3O4)俗称氧化铁黑、吸铁石、黑氧化铁，为具有磁性的黑色晶体，又称为磁性氧化铁。现有技术中，硫精砂矿石燃烧后得到的炉渣通常为红色氧化铁(Fe2O3)，氧化铁(Fe2O3)与四氧化三铁(Fe3O4)相比存在以下缺点：(1)炉渣为红色氧化铁(Fe2O3)，不利于铁元素的回收利用；(2)氧化铁(Fe2O3)主要用作颜料，使用范围较窄，不利于销售；(3)炉渣为红色氧化铁(Fe2O3)时，容易导致生成的炉气中含有较多的SO3，炉气中SO3含量高，容易导致硫精砂制酸时总硫利用率低，降低硫酸产量，增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，其炉渣成分为黑色Fe3O4，减少炉气中SO3的产生，有利于提高矿石中硫元素的利用率，提高硫酸产量，降低生产成本；而且Fe3O4市场价值高、具有磁性，便于磁选，有利于铁元素的回收利用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，包括以下步骤：(1)硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，使硫精砂水分含量≤7％，粒度小于3.5mm，并调整硫精砂含硫量至20％～40％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，根据沸腾炉内二氧化硫的浓度控制硫精砂的进料量，控制沸腾炉内的焙烧温度为850～950℃，焙烧后烟气氧含量为0.5～1％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。进一步，步骤(2)沸腾炉内二氧化硫浓度为10～20％，沸腾炉硫精砂进料量为25～35吨/小时。进一步，步骤(2)中二氧化硫的浓度为将沸腾炉内二氧化硫输送至下一工序的风机出口处浓度。进一步，步骤(2)通过调整沸腾炉底风机变频器频率来调整沸腾炉进风量，使沸腾炉底部压力为12.5KPa～13.5KPa。进一步，步骤(1)经浮选后硫精砂中含硫量大于45％，通过加入焙烧黑渣调整硫精砂含硫量。硫精砂燃烧反应原理：2FeS2(固)＝2FeS(固)+S2(气)-热量S2(气)+2O2(气)＝2SO2(气)+热量4FeS(固)+7O2(气)＝4SO2(气)+2Fe2O3(固)+热量3FeS(固)+5O2(气)＝3SO2(气)+Fe3O4(固)+热量本专利技术的有益效果是：1、硫精砂焙烧后炉渣偏黑色，则表明黑渣中四氧化三铁(Fe3O4)含量较高，四氧化三铁(Fe3O4)具有磁性，方便通过磁选分离，有利于铁元素的回收；2、四氧化三铁(Fe3O4)不仅可用作颜料，还可以用于抛光机，制造录音磁带和电讯器材等，用途更广泛，容易销售；3、四氧化三铁(Fe3O4)含铁量比氧化铁(Fe2O3)含铁量高；4、通过控制炉底压，可以控制物料在沸腾炉中的沸腾情况，提高硫精砂焙烧效果。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，并不是把本专利技术的实施范围限制于此。实施例1一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，包括以下步骤：(1)预处理：硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，经预处理后硫精砂含硫量大于45％，水分含量≤7％，粒度为小于3.5mm，然后向硫精砂中加入焙烧黑渣调整硫精砂含硫量为25％～30％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，沸腾炉出气口风机的出口二氧化硫浓度为11～13％，沸腾炉进料口硫精砂进料量为28～30吨/小时，调整沸腾炉底风机变频器频率来调整沸腾炉进风量，使沸腾炉底部压力为13KPa，控制沸腾炉内的焙烧温度为900℃，焙烧后烟气氧含量为0.8％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。实施例2一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，包括以下步骤：(1)预处理：硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，经预处理后硫精砂含硫量大于45％，水分含量≤7％，粒度为小于3.5mm，然后向硫精砂中加入焙烧黑渣调整硫精砂含硫量为20％～25％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，沸腾炉出气口风机的出口二氧化硫浓度为13～16％，沸腾炉进料口硫精砂进料量为25～30吨/小时，调整沸腾炉底风机变频器频率来调整沸腾炉进风量，使沸腾炉底部压力为13.5KPa，控制沸腾炉内的焙烧温度为850℃，焙烧后烟气氧含量为1％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。实施例3一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，包括以下步骤：(1)预处理：硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，经预处理后硫精砂含硫量大于45％，水分含量≤7％，粒度为小于3.5mm，然后向硫精砂中加入焙烧黑渣调整硫精砂含硫量为30％～35％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，沸腾炉出气口风机的出口二氧化硫浓度为15～17％，沸腾炉进料口硫精砂进料量为31～33吨/小时，调整沸腾炉底风机变频器频率来调整沸腾炉进风量，使沸腾炉底部压力为12.5KPa，控制沸腾炉内的焙烧温度为930℃，焙烧后烟气氧含量为0.6％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。实施例4一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，包括以下步骤：(1)预处理：硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，经预处理后硫精砂含硫量大于45％，水分含量≤7％，粒度为小于3.5mm，然后向硫精砂中加入焙烧黑渣调整硫精砂含硫量为35％～40％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，沸腾炉出气口风机的出口二氧化硫浓度为16～18％，沸腾炉进料口硫精砂进料量为33～36吨/小时，调整沸腾炉底风机变频器频率来调整沸腾炉进风量，使沸腾炉底部压力为13.5KPa，控制沸腾炉内的焙烧温度为950℃，焙烧后烟气氧含量为0.5％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。实施例5一种副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，包括以下步骤：(1)预处理：硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，经预处理后硫精砂含硫量大于45％，水分含量≤7％，粒度为小于3.5mm，然后向硫精砂中加入焙烧黑渣调整硫精砂含硫量为25％～30％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，沸腾炉出气口风机的出口二氧化硫浓度为17～20％，沸腾炉进料口硫精砂进料量为36～40吨/小时，调整沸腾炉底风机变频器频率来调整沸腾炉进风量，使沸腾炉底部压力为13KPa，控制沸腾炉内的焙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，其特征在于包括以下步骤：(1)硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，使硫精砂水分含量≤7％，粒度小于3.5mm，并调整硫精砂含硫量至20％～40％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，根据沸腾炉内二氧化硫的浓度控制硫精砂的进料量，控制沸腾炉内的焙烧温度为850～950℃，焙烧后烟气氧含量为0.5～1％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。

【技术特征摘要】
1.副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，其特征在于包括以下步骤：(1)硫精砂进行浮选、干燥、破碎、筛分处理，使硫精砂水分含量≤7％，粒度小于3.5mm，并调整硫精砂含硫量至20％～40％；(2)将合格的硫精砂经皮带输送机输送至沸腾炉焙烧，根据沸腾炉内二氧化硫的浓度控制硫精砂的进料量，控制沸腾炉内的焙烧温度为850～950℃，焙烧后烟气氧含量为0.5～1％；(3)将焙烧形成的二氧化硫气体经氧化吸收后制备硫酸。2.根据权利要求1所述的副产黑渣的硫精砂焙烧制酸方法，其特征在于：步骤(2)沸腾炉内二氧化硫浓度为10～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐怀忠，黄建康，陈华均，邹玉鹏，
申请(专利权)人：嘉施利宜城化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42