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铁氧化球团是高炉冶炼的主要原料之一,也是入炉的精料品种。由于球团矿具有铁品位高,强度高,粉末少,氧化亚铁(FeO)低,还原性能好等优点。因此,近几年来球团工业在我国得到了较大的发展,几乎国内所有钢铁公司都有自己的球团厂。然而,球团生产对原料要求高,要求精矿粒度细(-200目占80%以上),含铁品位高(TFe>63%),且有害杂质含量少(即S、P、Si含量低)。
早在上世纪80年代初,我国南京钢铁公司引进日本年产30万t的成套设备,用硫酸渣生产球团矿获得成功,从投产到1991年停产共生产球团矿113万t,TFe为52%～55%,S≤0.15%,熟球抗压达到1800N/个球, 这种技术指标是在硫酸渣未经选矿处理的原料条件下所获得的。当时,南钢引进这套生产工艺,其主要目的是提取硫酸渣中金、银和有色金属,球团则是副产品,故球团矿的TFe含量不高。直到1991年底,由于回收金、银等有色金属的全套生产设备长年受到多种化学试剂的腐蚀,事故频繁,最终被迫停产,后改为竖炉球团。虽说南钢用硫酸渣生产球团矿受到其他生产工艺的制约而未能继续生产,但可以肯定的是,在国内,南钢开创了用硫酸渣生产球团矿的先河。但令人费解的是,时至今日,国内竟无一家中大型球团厂利用硫酸渣生产球团矿。究其原因,一是硫酸厂的规模都不大,且分散;二是硫酸渣的铁品位在60%以下,Si和S的含量高;三是硫酸厂没有配套选矿处理工艺将其进行选别提纯;四是硫酸渣精矿的成球性、焙烧和冶金性能还有待深入研究。上述四个方面可能是阻碍硫酸渣作为球团生产原料的瓶颈。为此,作者近期对硫酸渣的成球和焙烧性能作了专门研究。试验结果表明,利用湖北黄麦岭已选硫酸渣精矿(TFe63.58%,粒度-200目占75.9%)进行试验,结果发现这种物料较疏松,吸水量大,成球水分为21.4%;随着添加剂用量的增加,其生球强度提高,生球落下强度由无添加剂的4次/个球提高到10.7次/个球;生球的爆裂温度可达到700～750℃;球团的焙烧温度为1280～1300℃,其抗压强度达2284～2687N/个球;球团的焙烧脱S率可达到93%。由此可见,已
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选硫酸渣精矿作为氧化球团的生产原料,不存在技术障碍,完全可以生产出优质的球团矿满足高炉冶炼要求。
4. 硫酸渣精矿用于烧结
众所周知,烧结对原料的要求没有球团严格,一般情况下,烧结要求TFe≥58%,粒度均一,S、P、Si含量低即可。有些未经选别的硫酸渣,其TFe已达到55%～60%,理应说作为烧结的原料不存在什么问题,但烧结厂就是不愿多用或根本不用,只有缺少铁矿资源的小烧结厂和个体户土烧使用一部分。其原因是,这种原料粒度细,烧结配量多,会影响烧结料层透气性;同时其杂质含量高,一般SiO2为7%～10%,S为1.2%～2.5%,P为0.03%～0.06%,影响烧结质量。另一方面,随着高炉冶炼技术的提高,炼铁厂对烧结矿的质量要求更严格,要求烧结厂实施高铁低硅烧结,将烧结矿的铁品位提高到61%左右, SiO2降到4.5%以下。这一来,硫酸渣不经选矿处理提纯,就不可能有市场。在这种情况下,要想更大规模的开发硫酸渣资源,其出路是大型硫酸厂必须配套选矿工艺,如果能把硫酸渣中的铁提纯到63%～65%以上,SiO2降至6%以下,S为0.25%以下,可以预见,冶金工业原料市场就会向硫酸渣精矿敞开大门。到那时,生产硫酸的工厂必将获得较好的经济效益和社会效益。 5. 展 望
硫酸渣的开发利用范围很广,它涉及到化工、冶金、建材、印染涂料和陶瓷工业等诸多领域和行业,又关系到我国工业可持续发展的问题。随着我国已加入WTO组织,硫酸渣的开发利用必将成为我国环境保护领域、化学工业领域以及社会发展的重大课题。因此开展这一领域的理论和技术研究工作,不仅有较好的经济效益和社会效益,也有重大的现实意义。只要各行各业引起重视,国家给予扶持,磷化公司采取
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联合行动,在国家科研部门和高校专家教授的指导下,合理开发利用硫酸渣指日可待。
2.5.3尾气中的二氧化硫回收
从吸收塔上部导出的没有起反应的氧气和少量二氧化硫以及不起反应的氮气等气体工业上称尾气，用尾气中含少量二氧化硫放空气中会造成大气污染，尾气中二氧化硫回收常采用氨吸收法： SO2+2NH3+H2O =====（NH4）2SO3 （NH4）2SO3+SO2+H2O ===== 2NH4HSO3
当吸收液中亚硫酸氢铵达一定浓度后再跟93%的硫酸反应放出二氧化硫气体。放出的二氧化硫可用于制液体二氧化硫，硫酸铵可制成肥料。
（1）先用98%的浓硫酸（循环酸）进入干燥塔，干燥进入生产系统需要的空气。吸收空气后的循环酸浓度93%。
（2）将93%的稀硫酸泵入吸收塔（塔高根据生产规模大慨在10米高左右，内衬拉西环）吸收SO3后硫酸浓度98%（成品酸），经换热后大部份进入成品储罐，少部份进入循环酸泵槽。
（4）98%硫酸比重1.84:；扬程在40米左右的单级普通离心泵就可以将硫酸泵入吸收塔。
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