一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料的方法
【专利摘要】本发明公开了一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料的方法，该方法将高硫煤粉、含锡物料分别破碎、筛分后，混匀，在高温弱还原气氛下进行硫化挥发锡组元，经冷却后回收含锡烟尘；相对于传统黄铁矿作为硫化剂，高硫煤粉的硫化效率更高，同时提供的高硫煤粉在工业生产中的一个新途径，有较好的工业化前景。
【专利说明】一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料并经冷却回收锡的方法，属于冶金与煤炭资源综合利用领域。
【背景技术】
[0002]随着锡矿的不断开采，锡矿石的品位逐渐下降，难选矿石逐渐增多，为了提高锡的选矿回收率，必须降低选矿富集比，降低精矿品位产出贫锡精矿或少产高品位锡精矿，产出部分锡中矿。贫锡精矿和锡中矿大多是锡铁、锡硫结合致密、难以用物理方法使之分离而将锡富集到合适还原熔炼要求的品位，或因粒度太细，分选效率低，用现行传统的冶金流程难以处理的矿物，必须研究适当的火法富集方法，得到合适于还原熔炼的产品。
[0003]在烟化炉处理富渣成功之前，是将富渣加石灰送进鼓风炉再熔炼，产出铁锡合金和含锡1%_3%的贫渣，铁锡合金返回和精矿一起熔炼，贫渣丢弃。
[0004]硫化挥发法处理锡中矿是在富锡炉渣硫化挥发的基础上发展起来的。硫化挥发法早在20世纪30年代就已经提出来了，各国在生产和试验中先后采用鼓风炉、反射炉、沸腾焙烧炉、回转窑和悬浮焙烧炉等设备，都因挥发率不高等原因而未获推广。1954年，苏联波多尔斯克冶炼厂首先采用烟化炉硫化挥发处理锡贫渣成功。1963年云南锡业公司采用烟化炉硫化挥发处理贫锡炉渣成功后，用烟化炉直接处理富中矿获得成功，锡的挥发率在98%以上，烟尘含锡品位达50%以上，弃渣含锡少于0.1%，煤粉消耗约为22%等较好的技术经济指标。2007年，该公司研发成功了烟化炉富氧硫化挥发工艺，使生产效率大幅提高，节能效果进一步显现。
[0005]锡中矿硫化挥发的成功，突破了传统的选矿和冶金技术的局限性，解决了矿石选矿和冶炼中精矿品位与回收率的矛盾，使锡的选冶回收率大幅提闻，是锡选矿和锡冶金史上的一次重大变革。
[0006]我国煤炭资源总量虽居世界第二，但人均占有资源量和矿井可采储量却远不及世界平均水平。世界人均煤炭证实储量为435t，我国仅为103t;世界人均可采储量为173t，我国仅为52t。我国近期可供建井利用的煤炭储量只有355亿t。
[0007]我国高硫煤资源主要形成于晚石炭世-早二迭世(北方)和晚二迭世(南方)两个成煤期内，赋藏的煤炭资源量分别占全国煤炭资源总量的26%和5%。高硫煤分布与成煤沉积环境密切相关。像广泛分布在北方的晚石炭世太原统煤为海陆交替相沉积的煤，硫分一般为2%~5%，如果估算晚石炭世-早二迭世赋存的煤炭资源量中有三分之一为太原统形成的煤，而太原统煤中有一半煤硫分超过3%，那么海陆交替相沉积的高硫煤估算占全国煤炭资源总量的4.33%。属浅海相沉积的晚二迭世煤，硫分几乎都高于3%，甚至高达6%~10%，这个成煤期赋藏煤炭资源量为5%，如果加上硫分大于3%的海陆交替相资源量4.33%，那么高硫煤资源总量大约在9.33%左右。
[0008]这与全国统配煤矿和重点煤矿硫分大于3%高硫煤占总储量7.80%相比，相差并不多。为估算方便起见，假定我国硫分高于3%高硫煤占资源总量的8%，那么按目前全国煤炭资源预测总量和探明煤炭储量匡算，高硫煤预测总量和探明储量分别是4260亿t和620亿t。毋容置疑，高硫煤仍是我国一种重要的煤炭资源。它的潜在经济价值是巨大的。
[0009]本发明利用高硫煤粉、含锡物料经破碎、筛分、混匀后，在高温弱还原气氛下进行硫化挥发锡组元，经冷却后回收含锡烟尘。相对于传统黄铁矿作为硫化剂，高硫煤粉的硫化效率更高，同时提供的高硫煤粉在工业生产中的一个新途径，有较好的工业化前景。
【发明内容】
[0010]本发明在黄铁矿作为硫化剂硫化挥发的方法基础上，充分利用硫化亚锡、氧化亚锡在还原气氛下易于挥发的特点，代替了传统硫化剂----黄铁矿，提供一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料的方法，该方法将高硫煤粉、含锡物料分别破碎、筛分后，混匀，在高温弱还原气氛下进行硫化挥发锡组元，经冷却后回收含锡烟尘。
[0011]本发明通过下列技术方案实现本发明目的:
(1)将含锡物料、高硫煤粉分别筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量的11~38%的添加比例在含锡物料中加入高硫煤粉，混匀；
(2)将步骤(1)所得物料置于880~1430°C下，并以流量0.3~1.0L/min通入反应载流气体，进行硫化挥发40~90min ；
(3 )将步骤(2 )硫化挥发过程产出的高温含尘烟气经常规冷却、收尘处理后以二氧化锡形态回收其中锡资源。
[0012]本发明中闻硫 煤粉的含硫为1.5 17.6%,闻硫煤粉添加量为含锡物料质量的11%~38%，作为燃料，代替传统的黄铁矿作为硫化剂，调节并保证弱还原气氛。
[0013]本发明中所述步骤(2)的反应载流气体为空气、富氧空气。
[0014]本发明中所述含锡物料为含锡在2%以上的物料，为锡中矿、含锡炉渣、烟道灰、硬头、废炉底选洗渣中一种或几种的任意比混合物。
[0015]经过上述各步骤，锡挥发效果较为明显，挥发后含锡降至0.05、.18%，除锡是在步骤(2)中完成的，过程中发生的反应为:
FeS2 — FeS+l/2S2(I)；
SnO+FeS=FeO+SnS 丨(2)；
2SnO+3/2S2=2SnS 丨 +SO2 丨(3)；
Sn+1/2 S2=SnS 丨(4)；
本发明充分利用高温还原气氛下硫化亚锡、氧化亚锡易挥发的特点，利用高硫煤粉中的硫进行硫化挥发含锡物料的方法，本发明具备的有益效果和优点是:
(1)利用高硫煤粉中的硫进行硫化挥发含锡物料的方法，提供了一种含锡物料硫化挥发的新思路、新方法；
(2)利用高硫煤粉中的硫进行硫化挥发含锡物料的方法进行锡硫化挥发，在硫化挥发过程中不用加入黄铁矿作为硫化剂，锡硫化挥发效果显著；
(3)利用高硫煤粉中的硫进行硫化挥发含锡物料的方法，提供一种高硫煤粉应用的新途径。
【专利附图】
【附图说明】[0016]图1是本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面通过附图和实施例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
[0018]实施例1
(1)将含锡为10.23%的富锡炉渣，含硫10.4%的高硫煤粉分别粉碎筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量33%的添加比例在含锡物料中加入高硫煤粉，混匀； (2)将步骤(1)所得物料放入1120°C的炉内，通入气体流量为0.4L/min的空气，进行硫化挥发锡40min，高温含尘烟气经常规冷却、收尘处理后以二氧化锡形态回收其中锡，其余气体排入大气；含锡物料在高温弱还原气氛下硫化挥发后，经分析检测，渣中含锡为
0.16%。
[0019]实施例2
(1)将含锡为3.81%的锡中矿，含硫2.6%的高硫煤粉分别粉碎筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量14%的添加比例在含锡物料中加入高硫煤粉，混匀；
(2)将步骤(1)所得物料放入1260°C的炉内，通入气体流量为0.6L/min的空气，进行硫化挥发锡50min ;高温含尘烟气经冷却、收尘处理后以二氧化锡形态回收其中锡，其余气体排入大气；含锡物料在高温弱还原气氛下硫化挥发后，经分析检测，渣中含锡为0.06%。
[0020]实施例3
(1)将含锡为6.42%的烟道灰，含硫7.4%的高硫煤粉分别粉碎筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量21%的添加比例在含锡物料中加入高硫煤粉，混匀；
(2)将步骤(1)所得物料放入880°C的炉内，通入气体流量为0.3L/min的空气，进行硫化挥发锡90min，高温含尘烟气经冷却、收尘处理以二氧化锡形态回收其中锡，其余气体排入大气；含锡物料在高温弱还原气氛下硫化挥发后，经分析检测，渣中含锡为0.07%。
[0021]实施例4
(1)将含锡为10.23%的富锡炉渣、含锡为3.81%的锡中矿、含锡为6.42%的烟道灰、含硫7.4%的高硫煤粉分别粉碎筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量38%的添加比例在含锡混合物料中加入高硫煤粉，混匀，其中含锡混合物料中富锡炉渣:锡中矿:烟道灰的质量比为2: 0.2: 0.83 ；
(2)将步骤(1)物料放入1080°C的炉内，通入气体流量为0.4L/min的空气，进行硫化挥发锡43min ;高温含尘烟气经冷却、收尘处理以二氧化锡形态回收其中锡，其余气体排入大气；含锡物料在高温弱还原气氛下硫化挥发后，经分析检测，渣中含锡为0.09%。
[0022]实施例5
(1)将含锡为3.81%的锡中矿、含锡为6.42%的烟道灰、含硫11.2%的高硫煤粉分别粉碎筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量11%的添加比例在含锡混合物料中加入高硫煤粉，混匀，其中含锡混合物料中锡中矿:烟道灰的质量比为1:3 ；
(2)将步骤(1)物料放入1430°C的炉内，通入气体流量为1.0L/min的富氧空气，进行硫化挥发锡45min ;高温含尘烟气经冷却、收尘处理以二氧化锡形态回收其中锡，其余气体排入大气；含锡物料在高温弱还原气氛下硫化挥发后，经分析检测，渣中含锡为0.08%。
【权利要求】
1.一种高硫煤粉硫化挥发含锡物料的方法，其特征在于按如下步骤进行: (1)将含锡物料和高硫煤粉分别粉碎筛分至粒度100目以下占70%，按含锡物料质量的11~38%的添加比例在含锡物料中加入高硫煤粉，混匀； (2)将步骤(1)所得物料置于880~1430°C下，并以流量0.3~1.0L/min通入反应载流气体，进行硫化挥发40~90min ； (3 )将步骤(2 )硫化挥发过程产出的高温含尘烟气经常规冷却、收尘处理后以二氧化锡形态回收其中锡资源。
【文档编号】C22B25/02GK103614572SQ201310414183
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】李磊, 邱在军, 王 华, 魏永刚, 廖彬 申请人:昆明理工大学