浮选分离和焙烧回收尾矿中的硫
2024-03-0766
铜尾矿是在特定的经济技术条件下，从铜矿石中经过破碎、磨碎、分选、提取目标成分等加工过程后，以浆状排出的固体废物。在我国，每开采一吨铜矿，就要倾倒约400吨尾矿。含有金属硫化物的铜尾矿，很容易产生酸性矿山废水，造成严重的环境污染。硫作为一种资源可以被收集来制造硫酸，因此收集回收尾矿中的硫至关重要。
一般来说，从富含黄铁矿或磁黄铁矿的尾矿中释放硫的方法有两种，包括浮选分离和焙烧。通过对溶液pH值、活化剂、捕收剂、泡沫剂和气固比等浮选工艺进行优化，富含磁黄铁矿的尾矿成功脱硫至0.4wt.%以下。此外，利用混合桶、浮选柱和浮选机进行酸浸和反浮选也将黄铁矿的硫含量从0.5%降低到0.01%。但浮选过程中涉及一些化学试剂，操作繁琐，容易带来二次污染。
与浮选相比，焙烧更适合硫的释放和回收，包括还原焙烧、硫酸化焙烧和氧化焙烧。当温度超过1430℃时，氢气作为还原剂与黄铁矿表面的硫结合形成硫化氢。黄铁矿也可以通过硫酸化过程转化为硫酸铁。在1000℃到1350℃的温度范围内，硫组分扩散并以气态SO x的形式释放，其中由于FeSO 4的热分解，焙烧渣中残留的S从1.52%下降到0.20% 。此外，黄铁矿热分解过程中脱硫形成磁黄铁矿。在有氧或二氧化碳气氛中，磁黄铁矿可以被氧化形成氧化铁和气态SO x。当气态SO x中SO 2的浓度达到或超过3%时，SO 2可以被收集起来生产硫酸，并且铁氧化物可以在后续处理中回收。
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