作为还原剂，不仅可以有效还原赤泥中的氧化铁，而且通过还原-熔分处理可以使得硫进入铁水中而活化铁，即得到高活性的含硫铁水，从而经制块后使其与一氧化碳直接接触即可反应生成羰基铁，并且羰基铁合成率较高，与现有技术相比，本发明在羰基铁合成过程中并不需要加入催化剂，从而缩短了工艺流程，其次通过对所得含硫铁水进行制块，从而可以显者提尚与一氧化碳的接触面积，进而进一步提尚幾基铁的合成率，另外米用廉价的高硫煤作为还原剂，不仅可以有效降低生产成本，而且可以使得其中的硫作为有益成分被应用到羰基铁合成过程中，且在羰基铁合成过程中不产生气态含硫物，不会造成大气污染。
[0080]参考图5，根据本发明的实施例，第氧化碳出口 503与一氧化碳入口 401相连，且适于将冷凝装置500分离所得第一一氧化碳返回至羰基合成装置400中与含硫铁块继续反应。由此，可以显著提高一氧化碳循环利用率。
[0081]参考图6，根据本发明的实施例，第二一氧化碳出口 603与一氧化碳入口 401相连，且适于将分解装置600分解得到的第二一氧化碳返回羰基合成装置400与含硫铁块接触继续反应。由此，可以进一步提高一氧化碳循环利用率。
[0082]下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
[0083]实施例1
[0084]将赤泥、高硫煤、石灰石混匀后制球并烘干，其中，赤泥、高硫煤和石灰石的混合质量比为100:25:15，干燥后的混合球团进行还原-熔分处理，得到含硫铁水(硫含量为3.2wt% )，然后将所得含硫铁水进行制块，并将所得含硫铁块干燥储存作为羰基铁原料，然后将含硫铁块CO逆流接触发生羰化反应生成含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物，将含有羰基铁气态和一氧化碳的气态混合物进行冷凝处理，得到液态羰基铁和一氧化碳，将一氧化碳返回与含硫铁块接触继续反应，最后将得到的液态羰基铁进行分解处理，得到铁品位为99.12被％羰基铁粉，其中主要杂质为C和N。
[0085]实施例2
[0086]将赤泥、高硫煤、石灰石混匀后制球并烘干，其中，赤泥、高硫煤和石灰石的混合质量比为100:30:10，干燥后的混合球团进行还原-熔分处理，得到含硫铁水(硫含量为2.4wt% )，然后将所得含硫铁水进行制块，并将所得含硫铁块干燥储存作为羰基铁原料，然后将含硫铁块CO逆流接触发生羰化反应生成含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物，将含有羰基铁气态和一氧化碳的气态混合物进行冷凝处理，得到液态羰基铁和一氧化碳，将一氧化碳返回与含硫铁块接触继续反应，最后将得到的液态羰基铁进行分解处理，得到铁品位为99.36被％羰基铁粉，其中主要杂质为C和N。
[0087]实施例3
[0088]将赤泥、高硫煤、石灰石混匀后制球并烘干，其中，赤泥、高硫煤和石灰石的混合质量比为100:45:5，干燥后的混合球团进行还原-熔分处理，得到含硫铁水(硫含量为
5.lwt% )，然后将所得含硫铁水进行制块，并将所得含硫铁块干燥储存作为羰基铁原料，然后将含硫铁块CO逆流接触发生羰化反应生成含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物，将含有羰基铁气态和一氧化碳的气态混合物进行冷凝处理，得到液态羰基铁和一氧化碳，将一氧化碳返回与含硫铁块接触继续反应，最后将得到的液态羰基铁进行分解处理，得到铁品位为99.27被％羰基铁粉，其中主要杂质为C和N。
[0089]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0090]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种利用赤泥制备羰基铁粉的方法，其特征在于，包括: (1)将赤泥、高硫煤和添加剂进行混合造球，以便得到混合球团； (2)将所述混合球团进行还原-熔分处理，以便得到含硫铁水和尾渣； (3)将所述含硫铁水进行制块处理，以便得到含硫铁块； (4)将所述含硫铁块与一氧化碳接触，以便得到含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物； (5)将所述含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物进行冷凝处理，以便得到液态羰基铁和第 氧化碳；以及 (6)将所述液态羰基铁进行分解处理，以便分别得到羰基铁粉和第二一氧化碳。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述赤泥、所述高硫煤和所述添加剂按照质量比为100: (20?50): (5?15)进行混合。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述高硫煤中硫含量高于2wt%04.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述含硫铁水中硫含量为2 ?7wt%05.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括: (7)将所述第一一氧化碳返回步骤(4)与所述含硫铁块接触。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括: (8)将所述第二一氧化碳返回步骤(4)与所述含硫铁块接触。7.一种利用赤泥制备羰基铁粉的系统，其特征在于，包括: 混合造球装置，所述混合造球装置具有赤泥入口、高硫煤入口、添加剂入口和混合球团出口，且适于将赤泥、高硫煤和添加剂进行混合造球，以便得到混合球团； 还原-熔分装置，所述还原-熔分装置具有混合球团入口、含硫铁水出口和尾渣出口，所述混合球团入口和所述混合球团出口相连，且适于将所述混合球团进行还原-熔分处理，以便得到含硫铁水和尾渣； 制块装置，所述制块装置具有含硫铁水入口和含硫铁块出口，所述含硫铁水入口与所述含硫铁水出口相连，且适于将所述含硫铁水进行制块处理，以便得到含硫铁块； 羰基合成装置，所述羰基合成装置具有一氧化碳入口、含硫铁块入口和气态混合物出口，所述含硫铁块入口和所述含硫铁块出口相连，且将所述含硫铁块与一氧化碳接触，以便得到含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物； 冷凝装置，所述冷凝装置具有气态混合物入口、液态羰基铁出口和第一一氧化碳出口，所述气态混合物入口与所述气态混合物出口相连，且适于将所述含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物进行冷凝处理，以便得到液态羰基铁和第一一氧化碳；以及 分解装置，所述分解装置具有液态羰基铁入口、羰基铁粉出口和第二一氧化碳出口，所述液态羰基铁入口和所述液态羰基铁出口相连，且适于将所述液态羰基铁进行分解处理，以便分别得到羰基铁粉和第二一氧化碳。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一一氧化碳出口与所述一氧化碳入口相连，且适于将所述第一一氧化碳返回至所述羰基合成装置与所述含硫铁块接触。9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二一氧化碳出口与所述一氧化碳 入口相连，且适于将所述第二一氧化碳返回至所述羰基合成装置与所述含硫铁块接触。
【专利摘要】本发明公开了利用赤泥制备羰基铁粉的方法和系统，该方法包括：(1)将赤泥、高硫煤和添加剂进行混合造球，以便得到混合球团；(2)将混合球团进行还原-熔分处理，以便得到含硫铁水和尾渣；(3)将含硫铁水进行制块处理，以便得到含硫铁块；(4)将含硫铁块与一氧化碳接触，以便得到含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物；(5)将含有羰基铁和一氧化碳的气态混合物进行冷凝处理，以便得到液态羰基铁和第一一氧化碳；以及(6)将液态羰基铁进行分解处理，以便分别得到羰基铁粉和第二一氧化碳。该方法可以实现赤泥的有效利用，并且可以得到高附加值的羰基铁粉，从而从根本上解决赤泥这种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。
【IPC分类】B09B3/00, C01G49/16
【公开号】CN105174319
【申请号】
【发明人】宋文臣, 王静静, 李红科, 曹志成, 薛逊, 吴道洪
【申请人】江苏省冶金设计院有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月4日