硫鐵礦渣的綜合回收利用

硫鐵礦渣是硫鐵礦制酸中在沸騰爐高溫熔燒后的產物。我國每年排出的硫鐵礦渣有數百萬噸，既占用了大量土地，又污染了環境和地下水。據業內人士分析，燒渣中一般含30%～50%的鐵及少量的鋁、銅、鋅、金、銀等，如綜合回收將具有重要的經濟效益和社會效益。其主要的利用途徑有以下幾個方面：

1．煉鐵及回收有色金屬

燒渣可以直接用于煉鐵、造礦后煉鐵、氯化法生產煉鐵球團及回收有色金屬。燒渣直接煉鐵可在煉鐵廠燒結機中摻燒后煉鐵，要求燒渣含鐵量>48%，含硫量<1%，并摻一定量的鐵礦石。采用選礦后煉鐵，過去一般將燒渣還原熔燒成磁性渣（fe304），然后磁選獲得高品位鐵精礦（含鐵 ≥58.5%），再入爐冶煉。近年來則通過控制硫鐵礦品位的硫含量≥35%和控制爐子排氣口二氧化硫濃度為13.3～13.5%，使排出的礦渣以磁性鐵為主，再進行磁選獲得精礦，此法處理更為經濟。氯化焙燒法著重回收有色金屬，分中溫、高溫兩種。高溫氯化焙燒是將含有色金屬的礦渣與氯化劑（氯化鈣）等均勻混合、造球、干燥，并在回轉窯或立窯內經1 150 ℃焙燒，使有色金屬以氯化物揮發后，經分離處理回收，同時獲得優質球團供高爐煉鐵。中溫氯化法是將硫鐵礦渣、硫鐵礦與食鹽混合，然后投入沸騰爐內，在600～650 ℃溫度下進行氯化、硫酸化焙燒，使礦渣中的有色金屬由不熔物轉為可熔的氯化物或硫酸鹽，浸出物可回收有色金屬。

2．生產凈水劑

硫鐵礦渣可分別用鹽酸法和硫酸法生產鐵鋁凈水劑和聚合羥基硫酸鐵凈水劑。鹽酸法采用15%的鹽酸在60～70℃浸取礦渣，其中fe2o3和al2o3 與鹽酸作用生成alcl3和fecl3，經過濾、蒸發、干燥可制得樹脂狀氧化鋁鐵。硫酸法是把一定量的礦渣、20%的鈦白廢硫酸及93%硫酸加到反應釜中，再加入少量mno2，加壓縮空氣并攪拌，維持溫度，反應25 min后，趁熱過濾，鐵溶液中加入絮凝劑，濃縮后即得外觀為淺棕黃色液體成品--聚合羥基硫酸鐵。

3．制鐵系顏料

用硫鐵礦渣可生產出氧化鐵紅、氧化鐵黃和磁性鐵粉等。目前國內主要是用硫鐵礦渣制鐵紅顏料。其制法首先是制得硫酸亞鐵溶液，再與合適濃度的堿性沉淀劑（純堿或碳銨）溶液在常溫下反應制取藍色沉淀feco3，通入壓縮空氣沉淀氧化，得到赭紅色的膠狀沉淀物，然后沉降、壓濾、洗滌，并于適宜溫度下干燥焙燒，即得氧化鐵紅。

4．在建材中的綜合利用

用于制磚時，將粗細硫鐵礦渣適當搭配，再加入煤渣、煤灰，經配料、碾壓、加壓成型、蒸氣養護等工序制得成品磚。

用硫鐵礦渣代替鐵礦粉燒成的助熔劑是綜合利用的一個方向，特別適合含鐵量低或含硫、砷等雜質較多的硫鐵礦渣的處理。另外，硫鐵礦渣還可代替黃砂作建筑用砂漿的配料。

5．活化制脫硫劑

以硫鐵礦渣為主要原料研制的st801脫硫劑，可廣泛用于化肥、輕工、軍工、冶金、城市煤氣的脫硫工藝。此法是實現“以廢治廢，化廢為寶”，減少工業污染的有效途徑。

6．其他綜合利用

經加工磨細的硫鐵礦渣和磁選富集的磁性精礦粉可用作選煤加重劑。硫鐵礦渣在還原氣中于700 ℃下磁化熔燒，經鹽酸溶解、過濾、濃縮、結晶、干燥、壓塊、氫還原制得的還原鐵粉可用作電焊條或粉末冶金的原料。另外硫鐵礦渣內含有色金屬，可作為綜合微量元素肥料，其效果與硫酸銅相同。

對于硫鐵礦渣的開發利用應根據各種金屬含量高低的不同、市場的需求、產品經濟效益以及處理所需投資等因素加以綜合考慮，選擇其中一種或幾種方法進行處理，并且應盡可能回收其中有用有色金屬元素，使其得到充分合理利用，從而獲得良好的環境效益和經濟效益。