氯化钙添加剂对高温氯化还原焙烧技术制备的含有色金属硫铁矿渣的预还原球团的影响--论文.docx

中南大学简报.(2015)22:4154?4161

DOI:10.1007/s11771-015-2962-3

氯化钙添加剂对高温氯化还原焙烧技术制备的含有色金属硫铁矿渣的预还原球团的影响

CHENDong(陈栋)1,ZHUDe-qing(朱德庆)2,HONGLan(洪澜)1,

CHENYao(陈瑶)3,XUJi-fang(许继芳)1,WULing(伍凌)1

沙钢钢铁学院，苏州大学，苏州215021，中国；

中南大学矿产加工与生物工程学院，长沙410083，中国；

苏州大学机械与电气工程学院，苏州215021，中国

?中南大学出版社和施普林格出版社柏林海德堡2015

摘要：CaCl2的高温氯化还原焙烧过程中的作用进行了研究，旨在获得高强度高炉高铁品位不低nferrous金属含量。CaCl2用量对制粒的影响，预热和还原的影响。结果表明，氯化钙可以提高湿强度下降而减少热硫铁矿烧渣绿球的能力。当CaCl2用量大于1%，预热球抗压强度降低，而铁氧化物粒子的生长，提高。此外，预还原球团抗压强度增加，但预还原球团金属化程度与CaCl2添加剂降低。去除试验表明，锌可以完全除去钨没有氯化钙添加剂，铜仅除去下氯化钙添加剂和部分必须用CaCl2添加剂去除铅。

关键词：硫铁矿烧渣；CaCl2添加剂；造粒；氯化；还原

1引言

硫铁矿烧渣是一种重要的再生资源，含有丰富的铁、铜、铅、锌等，我国每年都有数以百万吨的硫铁矿渣从化工行业排放[1]，以及超过一亿吨堆积的废渣在存储，造成土地占用和环境污染[1-2]。硫铁矿烧渣作为高温处理的产物，其性质与天然矿石的性质有明显的不同，如低品位铁和有色金属含量高。另外，硫铁矿烧渣中的铁、有色金属的嵌入特征和赋存状态十分复杂，使硫铁矿烧渣的利用更加困难。只有少量的硫铁矿烧渣可作为水泥添加剂、铺路、制砖和辅助添加剂[3-6]。

至目前为止，黄铁矿烧渣作为高炉配料的应用越来越受到人们的关注[7-11]，但烧结球团[9-11]要求原料铁品位（63%以上为氧化球团）高和有色金属含量低。硫铁矿烧渣由于其较低的铁品位和有色金属含量高很难应用在这一领域。因此，如何去除有色金属，提高铁的铁性已成为利用硫渣的关键点。

一些人[12]表明，高温氯化焙烧技术是去除有色金属的有效途径。江等[13]和贡等[14]为还原焙烧工艺能显著提高铁品位、去除锌、铅的研究提供了证据。基于这样的两种技术，结合高温氯化还原焙烧技术已经在我们以前的工作中采取[15]它可以从篦机-回转窑中有效的回收炉内的有色金属，大大提高烧渣球团的铁品位。在这项技术中，氯化剂，如氯化钙，被发现在氯化中起着重要的作用。然而，还没有研究调查了CaCl2添加剂对球团硫铁矿烧渣，烧渣球团的预热和还原的影响。

本文的主要工作是研究CaCl2在高温氯化还原焙烧过程中的作用。用氯化钙添加剂研究氯化和还原过程中铜、铅、锌的去除行为，和CaCl2对球团硫铁矿烧渣的影响，并对硫铁矿烧渣球团的预热和还原进行了研究。

2实验

2.1原材料

实验材料包括硫铁矿烧渣混合物、膨润土、沥青煤化工级氯化钙。黄铁矿烧渣混合物与膨润土的化学成分及粒度分布分别列在表1和2中。黄铁矿烧渣混合含铁品位低（61.24%铁），和高有色金属含量（0.22%铜，铅，锌1.79%）。硫铁矿烧渣混合料粗糙粒度77.75%超过0.075毫米和60.20%超过0.045毫米。用扫描电子显微镜（扫描电镜）对黄铁矿烧渣混合物的颗粒形貌进行了分析，如图1所示，显示了黄铁矿烧渣颗粒的多孔结构。

基金项目：国家自然科学基金资助项目；

收到日期：项目（b由江苏省基础研究计划资助，中国；

对应的作者：项目（sdy2013a13）由苏州大学青年教师自然科学基金资助，中国

表1黄铁矿烧渣混合物的化学成分（%）

铁含量

FeO

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

K2O

61.24

19.73

6.43

1.21

0.51

0.41

0.19

Na2O

P

S

Cu

Pb

Zn

LOI

0.08

0.05

0.27

0.22

1.79

0.20

0.98

*LOI=点火损失

表2膨润土的化学成分（%）

Fetotal

FeO

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

P

S

LOI

5.37

0.32

60.84

16.36

1.9

1.2

1.48

0.75

0.062

0.1

8.08

表3原材料的粒度分布

材料

黄铁矿烧渣

22.25

17.55

60.20

混合

膨润土

6.31

73.98

19.71

表4沥青煤的化学组成

Fetotal