增刊1 郭亚光等：煤基处理硫酸渣制备含硫钢原料的实验研究 ·97· 间为20min,随碱度变化渣和铁中的硫含量变化如 (金程，李登新.硫酸烧渣中铁的综合利用研究进展.金属矿 图11所示，碱度增大到1.0过程中，铁中硫含量缓 山，2011(10)：162) 慢增加：碱度由1.0增加到1.2过程中，铁中硫含量 Zhu DQ,Li J.LIQC,et al.Preparation of high quality magne- tite concentrate from pyrite cinder by composite pellet reduction- 降低，产生此现象的主要原因是此阶段渣熔化温度 roasting and magnetic-separation.Chin Nonferrous Met,2007, 低，焙烧温度不变的情况下，熔渣流动性好，提升了 17(4):649 脱硫动力学条件.与高炉治炼过程中的脱硫效 (朱德庆，李建，李青春，等.硫酸渣复合球团还原；烧法制 果，炉料带入硫有85%进入炉渣，10%随炉气逸 备高品位磁铁精矿.中国有色金属学报，2007,17(4)：649) 出，只有5%的硫进入金属液中相差极大.但在硫酸 3) Guo Z T,Zhang Z W,Wei L Q,et al.The basic research on coal-based direct reduction for pyrite cinder.Comput Appl Chem, 渣治炼珠铁过程中70%左右的硫进入铁中，分析原 2012,29(11):1321 因主要是在还原熔分过程中渣、铁仅为熔融状态，利 (郭振霆，张宗旺，魏连启，等.硫酸烧渣煤基直接还原工艺 用之间的表面张力分离，且相互之间的接触远没有 的实验研究.计算机与应用化学，2012,29(11)：1321) 高炉充分，使得硫主要存在于珠铁中：通过数据分析 [4 Bai G H,Zhou X Q.Study on pelletizing of pyrite cinder with 得知珠铁中硫质量分数平均为1.2%，因此硫酸渣 magnetite.Iron Steel,2009,44(7):7 (白国华，周晓青.硫酸渣配加磁铁矿制备氧化球团试验研 提铁产物，可不经过脱硫而直接用于治炼硫系易切 究.钢铁，2009,44(7)：7) 削钢.由此可得，碱度R=1.0为适宜碱度 5] Wang H Z,Dong FZ,Yao D.Research on the desulfurization of 1.25 11.10 pyrite slag.Met Mine,2009(5):179 (王洪忠，董风芝，姚德。硫酸渣脱硫试验研究.金属矿山， 1.20 .05 2009(5):179) 1.15 [6]Luo D C,Yi P G,Liu J F.Study and development on the compre- 1.00 hensive utilization of iron pyrite cinder.Ind Saf Environ Prot, 1.10 2003,29(4):10 0.95 1.05 (罗道成，易平贵，刘俊峰.硫铁矿烧渣综合利用研究进展 0.90 工业安全与环保，2003,29(4)：10) 1.00 Lu Z,Wei Z W.Enhancing iron grade in pyrites calcine by re- 0.95 0.91.0 1.11.2 0.85 0.7 0.8 verse floatation process.Nonferrous Met,2008,60(3):95 碱度 (陆智，魏宗武，提高某硫铁矿烧渣中铁品位的试验研究.有 图11碱度对渣、铁中硫含量的影响 色金属，2008,60(3)：95) Fig.11 Influence of alkalinity on sulfur content in slag and iron 8] Tuo B Y,Wang J L,Qian L.Study on enrichment of iron-earing minerals in pyrite cinder by magnetic separation.Min Res Der, 3 结论 2013,33(1):38 (庹必阳，王建丽，钱蕾.磁选富集硫铁矿烧渣中含铁矿物的 (1)在配碳量C/0=1.2,温度为1450℃，时间 研究.矿业研究与开发，2013,33(1)：38) 20min,碱度为R=1.0时，渣、铁分离完全，铁聚集 Dong F Z,Yao D,Sun Y F.Investigation and application of mag- 长大成一块，铁回收率最高. netization-roasting process for iron separation from pyrite cinder Met Mine,2006(5):146 (2)熔分时间不足，大量铁以金属态滞留于渣 (董凤芝，姚德，孙永峰.硫酸渣用磁化焙烧工艺分选铁精矿 中，未能进入铁，造成铁回收率大幅度降低 的研究与应用.金属矿山，2006(5)：146) (3)还原熔分工艺处理硫酸渣制备珠铁，因其 0] Huang X H.The Principle of Ferrous Metallurgy.3rd Ed.Bei- 较高的硫含量可作为生产硫系易切削钢的原料 jing:Metallurgical Industry Press,2008 使用. (黄希祜.钢铁治金原理.3版.北京：治金工业出版社， 2008) [11]Cai JJ,Wu FZ,Li J Q,et al.Sulphur flow analysis for blast 参考文献 furnace-converter process.Iron Steel,2008,43(7):91 [Jin C,Li D X.Research progress on the comprehensive utilization (蔡九菊，吴复忠，李军旗，等.高炉-转炉流程生产过程的 of iron from pyrite cinder.Met Mine,2011 (10):162 硫素流分析.钢铁，2008,43(7)：91)增刊 1 郭亚光等: 煤基处理硫酸渣制备含硫钢原料的实验研究 间为 20 min，随碱度变化渣和铁中的硫含量变化如 图 11 所示，碱度增大到 1. 0 过程中，铁中硫含量缓 慢增加; 碱度由 1. 0 增加到 1. 2 过程中，铁中硫含量 降低，产生此现象的主要原因是此阶段渣熔化温度 低，焙烧温度不变的情况下，熔渣流动性好，提升了 脱硫 动 力 学 条 件． 与高炉冶炼过程中的脱硫效 果［11］，炉料带入硫有 85% 进入炉渣，10% 随炉气逸 出，只有 5% 的硫进入金属液中相差极大． 但在硫酸 渣冶炼珠铁过程中 70% 左右的硫进入铁中，分析原 因主要是在还原熔分过程中渣、铁仅为熔融状态，利 用之间的表面张力分离，且相互之间的接触远没有 高炉充分，使得硫主要存在于珠铁中; 通过数据分析 得知珠铁中硫质量分数平均为 1. 2% ，因此硫酸渣 提铁产物，可不经过脱硫而直接用于冶炼硫系易切 削钢． 由此可得，碱度 Ｒ = 1. 0 为适宜碱度． 图 11 碱度对渣、铁中硫含量的影响 Fig． 11 Influence of alkalinity on sulfur content in slag and iron 3 结论 ( 1) 在配碳量 C /O = 1. 2，温度为 1450 ℃，时间 20 min，碱度为 Ｒ = 1. 0 时，渣、铁分离完全，铁聚集 长大成一块，铁回收率最高． ( 2) 熔分时间不足，大量铁以金属态滞留于渣 中，未能进入铁，造成铁回收率大幅度降低． ( 3) 还原熔分工艺处理硫酸渣制备珠铁，因其 较高的硫含量可作为生产硫系易切削钢的原料 使用． 参 考 文 献 ［1］ Jin C，Li D X． Ｒesearch progress on the comprehensive utilization of iron from pyrite cinder． Met Mine，2011( 10) : 162 ( 金程，李登新． 硫酸烧渣中铁的综合利用研究进展． 金属矿 山，2011( 10) : 162) ［2］ Zhu D Q，Li J，LI Q C，et al． Preparation of high quality magne￾tite concentrate from pyrite cinder by composite pellet reduction￾roasting and magnetic-separation． Chin J Nonferrous Met，2007， 17( 4) : 649 ( 朱德庆，李建，李青春，等． 硫酸渣复合球团还原焙烧法制 备高品位磁铁精矿． 中国有色金属学报，2007，17( 4) : 649) ［3］ Guo Z T，Zhang Z W，Wei L Q，et al． The basic research on coal-based direct reduction for pyrite cinder． Comput Appl Chem， 2012，29( 11) : 1321 ( 郭振霆，张宗旺，魏连启，等． 硫酸烧渣煤基直接还原工艺 的实验研究． 计算机与应用化学，2012，29( 11) : 1321) ［4］ Bai G H，Zhou X Q． Study on pelletizing of pyrite cinder with magnetite． Iron Steel，2009，44( 7) : 7 ( 白国华，周晓青． 硫酸渣配加磁铁矿制备氧化球团试验研 究． 钢铁，2009，44( 7) : 7) ［5］ Wang H Z，Dong F Z，Yao D． Ｒesearch on the desulfurization of pyrite slag． Met Mine，2009( 5) : 179 ( 王洪忠，董凤芝，姚德． 硫酸渣脱硫试验研究． 金属矿山， 2009( 5) : 179) ［6］ Luo D C，Yi P G，Liu J F． Study and development on the compre￾hensive utilization of iron pyrite cinder． Ind Saf Environ Prot， 2003，29( 4) : 10 ( 罗道成，易平贵，刘俊峰． 硫铁矿烧渣综合利用研究进展． 工业安全与环保，2003，29( 4) : 10) ［7］ Lu Z，Wei Z W． Enhancing iron grade in pyrites calcine by re￾verse floatation process． Nonferrous Met，2008，60( 3) : 95 ( 陆智，魏宗武． 提高某硫铁矿烧渣中铁品位的试验研究． 有 色金属，2008，60( 3) : 95) ［8］ Tuo B Y，Wang J L，Qian L． Study on enrichment of iron-bearing minerals in pyrite cinder by magnetic separation． Min Ｒes Dev， 2013，33( 1) : 38 ( 庹必阳，王建丽，钱蕾． 磁选富集硫铁矿烧渣中含铁矿物的 研究． 矿业研究与开发，2013，33( 1) : 38) ［9］ Dong F Z，Yao D，Sun Y F． Investigation and application of mag￾netization-roasting process for iron separation from pyrite cinder． Met Mine，2006( 5) : 146 ( 董凤芝，姚德，孙永峰． 硫酸渣用磁化焙烧工艺分选铁精矿 的研究与应用． 金属矿山，2006( 5) : 146) ［10］ Huang X H． The Principle of Ferrous Metallurgy． 3rd Ed． Bei￾jing: Metallurgical Industry Press，2008 ( 黄希 祜． 钢 铁 冶 金 原理． 3 版． 北京: 冶 金 工 业 出 版 社， 2008) ［11］ Cai J J，Wu F Z，Li J Q，et al． Sulphur flow analysis for blast furnace-converter process． Iron Steel，2008，43( 7) : 91 ( 蔡九菊，吴复忠，李军旗，等． 高炉--转炉流程生产过程的 硫素流分析． 钢铁，2008，43( 7) : 91) ·97·