[發明專利]一種高硫煤粉硫化揮發含錫物料的方法

無效

• 申請號: 201310414183.7
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103614572A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 李磊;邱在軍;王華;魏永剛;廖彬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B25/02
• 分類號: C22B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高硫煤粉硫化揮發含錫物料并經冷卻回收錫的方法，屬于冶金與煤炭資源綜合利用領域。

背景技術

隨著錫礦的不斷開采，錫礦石的品位逐漸下降，難選礦石逐漸增多，為了提高錫的選礦回收率，必須降低選礦富集比，降低精礦品位產出貧錫精礦或少產高品位錫精礦，產出部分錫中礦。貧錫精礦和錫中礦大多是錫鐵、錫硫結合致密、難以用物理方法使之分離而將錫富集到合適還原熔煉要求的品位，或因粒度太細，分選效率低，用現行傳統的冶金流程難以處理的礦物，必須研究適當的火法富集方法，得到合適于還原熔煉的產品。

在煙化爐處理富渣成功之前，是將富渣加石灰送進鼓風爐再熔煉，產出鐵錫合金和含錫1%-3%的貧渣，鐵錫合金返回和精礦一起熔煉，貧渣丟棄。

硫化揮發法處理錫中礦是在富錫爐渣硫化揮發的基礎上發展起來的。硫化揮發法早在20世紀30年代就已經提出來了，各國在生產和試驗中先后采用鼓風爐、反射爐、沸騰焙燒爐、回轉窯和懸浮焙燒爐等設備，都因揮發率不高等原因而未獲推廣。1954年，蘇聯波多爾斯克冶煉廠首先采用煙化爐硫化揮發處理錫貧渣成功。1963年云南錫業公司采用煙化爐硫化揮發處理貧錫爐渣成功后，用煙化爐直接處理富中礦獲得成功，錫的揮發率在98%以上，煙塵含錫品位達50%以上，棄渣含錫少于0.1%，煤粉消耗約為22%等較好的技術經濟指標。2007年，該公司研發成功了煙化爐富氧硫化揮發工藝，使生產效率大幅提高，節能效果進一步顯現。

錫中礦硫化揮發的成功，突破了傳統的選礦和冶金技術的局限性，解決了礦石選礦和冶煉中精礦品位與回收率的矛盾，使錫的選冶回收率大幅提高，是錫選礦和錫冶金史上的一次重大變革。

我國煤炭資源總量雖居世界第二，但人均占有資源量和礦井可采儲量卻遠不及世界平均水平。世界人均煤炭證實儲量為435t，我國僅為103t;世界人均可采儲量為173t，我國僅為52t。我國近期可供建井利用的煤炭儲量只有355億t。

我國高硫煤資源主要形成于晚石炭世-早二迭世(北方)和晚二迭世(南方)兩個成煤期內，賦藏的煤炭資源量分別占全國煤炭資源總量的26%和5%。高硫煤分布與成煤沉積環境密切相關。像廣泛分布在北方的晚石炭世太原統煤為海陸交替相沉積的煤，硫分一般為2%～5%，如果估算晚石炭世-早二迭世賦存的煤炭資源量中有三分之一為太原統形成的煤，而太原統煤中有一半煤硫分超過3%，那么海陸交替相沉積的高硫煤估算占全國煤炭資源總量的4.33%。屬淺海相沉積的晚二迭世煤，硫分幾乎都高于3%，甚至高達6%～10%，這個成煤期賦藏煤炭資源量為5%，如果加上硫分大于3%的海陸交替相資源量4.33%，那么高硫煤資源總量大約在9.33%左右。

這與全國統配煤礦和重點煤礦硫分大于3%高硫煤占總儲量7.80%相比，相差并不多。為估算方便起見，假定我國硫分高于3%高硫煤占資源總量的8%，那么按目前全國煤炭資源預測總量和探明煤炭儲量匡算，高硫煤預測總量和探明儲量分別是4260億t和620億t。毋容置疑，高硫煤仍是我國一種重要的煤炭資源。它的潛在經濟價值是巨大的。

本發明利用高硫煤粉、含錫物料經破碎、篩分、混勻后，在高溫弱還原氣氛下進行硫化揮發錫組元，經冷卻后回收含錫煙塵。相對于傳統黃鐵礦作為硫化劑，高硫煤粉的硫化效率更高，同時提供的高硫煤粉在工業生產中的一個新途徑，有較好的工業化前景。

發明內容

本發明在黃鐵礦作為硫化劑硫化揮發的方法基礎上，充分利用硫化亞錫、氧化亞錫在還原氣氛下易于揮發的特點，代替了傳統硫化劑----黃鐵礦，提供一種高硫煤粉硫化揮發含錫物料的方法，該方法將高硫煤粉、含錫物料分別破碎、篩分后，混勻，在高溫弱還原氣氛下進行硫化揮發錫組元，經冷卻后回收含錫煙塵。

本發明通過下列技術方案實現本發明目的：?

（1）將含錫物料、高硫煤粉分別篩分至粒度100目以下占70%，按含錫物料質量的11～38%的添加比例在含錫物料中加入高硫煤粉，混勻；

（2）將步驟（1）所得物料置于880～1430℃下，并以流量0.3～1.0L/min通入反應載流氣體，進行硫化揮發40～90min；

（3）將步驟（2）硫化揮發過程產出的高溫含塵煙氣經常規冷卻、收塵處理后以二氧化錫形態回收其中錫資源。

本發明中高硫煤粉的含硫為1.5~17.6%，高硫煤粉添加量為含錫物料質量的11%~38%，作為燃料，代替傳統的黃鐵礦作為硫化劑，調節并保證弱還原氣氛。

本發明中所述步驟（2）的反應載流氣體為空氣、富氧空氣。