铁矿含硫怎样处理?

易金矿业网 2023-03-17 13:22 编辑:admin 205阅读

一、铁矿含硫怎样处理?

可以考虑抑砷浮硫,试验效果较好,可以进行较好的分离。抑制剂可以考虑采用双氧水或过硫酸铵等氧化剂,过程注意调节PH。

矿中含硫砷属于极难处理矿种,除砷除硫工艺比较复杂,成本较高。所以在处理这种矿的时候一般会先预处理除硫固砷,在浸出贵金属,最后在贫液中除砷。

除硫药剂多为氧化性较强的化工原料,除砷药剂一般为使其沉淀为砷酸钙的钙化合物。

二、硫铁矿渣提取铜的优缺点

硫铁矿,别名黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿,分子式为fes2,分子量为120,硫铁矿是一种重要的化学矿物原料,主要用于制造硫酸,性状:硫铁矿最常见的晶体是六方体、八面体及五角十二面体,在六方晶体的晶面上有细条纹,有时许多晶体结合在一起,成为各式各样的复晶,有时呈金黄色,有时为黄铜色,并有黄亮的金属光泽,比重4.95―5.20。硬度6.0―6.5,条痕为绿黑色,性脆,受敲打时很容易破碎,破碎面是参差不齐的,焚烧时有蓝色火焰并有刺鼻的硫黄臭味。

硫铁矿烧渣中一般含有30%一50%的铁,可作为炼铁用的含铁原料,随着硫酸工业的发展,对硫铁矿的需要量亦有增加,一些含硫较低的硫铁矿也被用来作为硫酸生产的原料,所以烧渣中的含铁品位也在相应下降,若直接用于炼铁,就得不到理想的经济效果,但是目前市面上的普通硫铁矿矿渣脱硫处理装置的脱硫效率低,脱硫成本高,造成大量的矿渣浪费;因此市场急需研制一种硫铁矿矿渣脱硫处理装置来帮助人们解决现有的问题。

硫铁矿类矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、白铁矿类,其分子式为FeS1+X,(X=0-1),该类矿物大量分布,经常伴生有铜,银,金,镍等高价值矿物。目前高品位硫铁矿主要用于煅烧制造硫酸和硫磺;含有银,金等高价值矿物当难浮选时往往采用加压氧化工艺,在催化剂如锰离子,硝酸作用下转化为硫酸铁和硫酸,从而溶解硫铁矿并将高价值矿物裸露出来便于选矿;目前也有用细菌堆浸法脱除硫铁矿进行富集高价值矿物的方法。

但加压氧化工艺存在如下缺点:设备要求和生产成本较高,设备氧化损耗大,不能有效益地将单一组分的硫铁矿转化为有经济价值的化工产品,因此大量不适合用来炼硫和硫酸的低纯度的磁黄铁矿和硫铁矿被当做废矿丢弃。与此同时,化工行业中亚铁盐,低铁硫化物等价格较高,目前工业界缺乏从低品位硫铁矿廉价提取亚铁盐和低铁硫化物的技术。

加压氧化产生的铁离子和硫酸等混合物质能溶解硫化铜,对硫化银也有较高的溶出损失率,因此该法不适合含铜硫铁矿,含银硫铁矿的提铜提银生产。目前有大量的难选含铜硫铁矿(如铜陵含铜磁黄铁矿等富硅酸盐矿)被作为废矿处理。细菌堆浸法需要很大的堆场,细菌将硫铁矿转化为硫酸和硫酸铁的速度相当缓慢,需要很长的堆浸时间,而且堆浸工艺水污染严重。

三、高一上 关于硫元素的重点知识

硫:

元素符号:S 非金属

位于周期表第2周期ⅦA族,原子序数16

硫单质黄色

常见化合价:-2,0,+2,+4,+6

硫的发现简史:

硫在远古时代就被人们知晓而使用了。硫在自然界中存在有单质状态,每次火山爆发都会把地下大量的硫带到地面。硫还和多种金属形成硫化物和各种硫酸盐,广泛存在于自然界中。单质硫具有鲜明的橙黄色,燃烧时形成强烈的臭味,金属硫化物矿在煅烧过程中,或者落进古代人们的篝火中时,同样发生硫在燃烧时所产生的气味。在西方,古代人们认为硫燃烧所形成的浓厚的烟和强烈的臭味能够驱除魔鬼,在古罗马,人们用硫燃烧产生的二氧化硫清扫消毒住屋或漂白布匹,在庞贝城的发掘中,发现一幅画,画中有一个盛有硫黄的铁盘,在铁盘的上面是悬吊物体的装置。我们的祖先首先把硫用来制造火药,火药是我国古代的四大发明之一,当时的火药是硫黄、硝石和木炭的混合物。

在1776年,法国化学家拉瓦锡首先确定了硫的不可分割性,认为它是一种元素。它的拉丁名称为sulphur,传说来自印度的梵文sulvere,原意为鲜黄色,它的英文名称为sulfur。化学符号为S。

硫在地壳中的含量为0.045%,是一种分布较广的元素。它在自然界中以两种形态出现――单质硫和化合态硫。天然的硫化合物包括金属硫化物、硫酸盐和有机硫化合物三大类。最重要的硫化物矿是黄铁矿FeS2,它是制造硫酸的重要原料。其次是黄铜矿CuFeS2、方铅矿PbS、闪锌矿ZnS等。硫酸盐矿以石膏CaSO4・2H2O和Na2SO4・10H2O为最丰富。有机硫化合物除了存在于煤和石油等沉积物中外,还广泛地存在于生物体的蛋白质、氨基酸中。单质硫主要存在于火山附近。

物理性质:

硫为黄色晶状固体,熔点为385.8K(斜方硫)和392K(单斜硫),沸点717.6K,密度为2.06g・cm-3(斜方硫)和1.99g・cm-3(单斜硫)。它的导热性和导电性都很差,性松脆,不溶于水,能溶于CS2中。从CS2中再结晶,可以得到纯度很高的晶状硫。

硫在熔化时,S8环状分子破裂并发生聚合作用,形成很长的硫链。此时液态硫的颜色变深,粘度增加。温度高于563K时,长硫链就会断裂成较小的短链分子,所以粘度下降。当温度达到717.6K时,硫开始沸腾,硫变成蒸气,蒸气中有S8、S6、S4、S2等分子存在。在1473K以上时,硫蒸气离解成S原子。

若把熔融的硫急速倾入冷水中,缠绕在一起的长链状的硫被固定下来,成为能拉伸的弹性硫。但放置后,弹性硫会逐渐转变成晶状硫。弹性硫与晶状硫不同之处在于:晶状硫能溶解在CS2中,而弹性硫只能部分溶解。

化学性质:

硫能形成氧化态为-2、+6、+4、+2、+1的化合物,-2价的硫具有较强的还原性,+6价的硫只有氧化性,+4价的硫既具有氧化性也有还原性。硫是一个很活泼的元素,表现在:

(1) 除金、铂外,硫几乎能与所有的金属直接加热化合,生成金属硫化物。例如:

(2)除稀有气体、碘、分子氮以外,硫与所有的非金属一般都能化合。例如:

(3)硫能溶解在苛性钠溶液中:

3S + 6NaOH == 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

(4)硫能被浓硝酸氧化成硫酸:

S + 2HNO3(浓) == H2SO4 + 2NO

制备方法:

(1)从黄铁矿提取硫:

3FeS2 + 12C + 8O2 == Fe3O4 + 12CO + 6S

(2)弗拉施法提取硫:

用过热水蒸气加热含硫的矿石,使硫熔化,再利用热空气(2~2.5MPa)将液态硫压到地表,硫的纯度可达99.5%。

(3)改良的克劳斯法制备硫:

将H2S催化氧化是制备单质硫的重要途径。

原料来源于天然气和各种工业气体中所含的H2S,催化剂是多孔的氧化铝、三氧化二铁或活性炭。

(4)以冶炼硫化物矿时所产生的SO2为原料,也可以制得单质硫:

SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O

SO2 + C == S + CO2

将粗硫蒸馏,可以得到更纯净的硫。硫蒸气冷却后形成细微结晶的粉状硫,叫做硫华。

硫的成键特征:

S原子的价电子层结构为3s23p4,还有可以利用的空3d轨道,因此S在形成化合物时有如下的价键特征:

形成离子键

形成共价键

形成多硫链

形成离子键

S原子可以从电负性较小的原子接受2个电子,形成S2-离子,生成离子型硫化物。例如Na2S、CaS、(NH4)2S等。

二氧化硫能与氧氧气反应生成三氧化硫;三氧化硫再溶于水生成硫酸。若是二氧化硫溶于水,则生成是亚硫酸。

2硫化氢+二氧化硫=3硫+2水

硫化氢+浓硫酸=硫+二氧化硫+2水

硫元素化合物重点知识复习幻灯片 14

Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2+H2O

SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O

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