微波辐照下镍磁黄铁矿水蒸汽焙烧获取元素硫新工艺

微波辐照下镍磁黄铁矿水蒸汽焙烧获取元素硫新工艺

由镍磁黄铁矿及其他铁质硫化矿中直接获取元素硫，是目前处理这类矿石，保护环境和综合利用有价金属的重要课题。

应用水蒸汽对硫化矿进行焙烧，国内外曾有人做过工作，但为数甚少。１９世纪末，Ｅ．　Ｎｏｒｍａｎ提出过利用水蒸汽与空气混合，焙烧黄铁矿生产元素硫的方法。６０年代后期，Ｈ.Ｗ.Ｐａｒｓｏｎｓ等对这方面的研究工作作了综述。其关注点是主要经济产品元素硫的形成。７０年代，Ｊ.Ｈ.Ｒ.ｃｈａｒｄｓ对不产生ＳＯ2的水蒸汽一空气混合气体与ＦｅＳ的反应作过气相平衡组成的热力学计算。Ｅ.Ｎｏｒｍａｎ就铁、铜、镍的硫化矿用水蒸汽与氧或空气混合进行自然焙烧，产出元素硫的无污染提取金属的方法进行了实验研究。Ｄ.Ｂ.Ｒｏｂｅｒｔｓ研究过水蒸汽与黄铜矿的反应，就该反应的动力学及机理作了较深入的探讨。Ｔ.Ｔａｎａｋａ等就ＦｅＳ-H2O体系中高温反应产出氢及硫化氢进行了热力学探讨。Ｍ.Ａ.Ｓｏｌｉｍａｎ就利用金属硫化物与水蒸汽反应，生产氢的循环过程进行了热力学讨论。８０年代，Ｈ.Ｙ.Ｓｏｈｎ等研究过在ＣａＯ存在下，水蒸汽与金属硫化物的反应，提出了无气体生成和消耗，将硫以ＣａＳ形式除去的硫化矿脱硫新方法，并测定了在有关ＣａＯ存在下和无ＣａＯ存在下的硫化锌与水蒸汽反应动力学。刘纯鹏教授等对硫化铜镍矿及高冰镍采用脱硫，稀ＨＣＩ浸出脱铁并将镍与铜分离的研究，脱硫率及脱铁率均可达９８％－１００％，镍回收率达９５％以上，铜在铜精矿中的回收率可达９５％－１００％；在镍和铁分离中，镍的分离回收达９０％以上，而铁和ＨＣ１基本上全部可以收回；溶液中的ＣａＣｌ２最后可再生为ＣａＯ及ＨＣ１。在传统加热下用单纯的水蒸汽焙烧镍磁黄铁矿直接产出元素硫和氢的研究，除文献［（４０〕外，未见报道。特别是在微波辐照下的物理化学性质和反应机理研究更是如此。

 彭金辉和刘纯鹏等研究了微波辐照下镍磁黄铁矿水蒸汽焙烧获取元素硫的工艺. 　　　　镍磁黄铁矿磨至一１６０目，用水调和，利用其本身的自粘性，粘结成直径５ｍｍ一１０ｍｍ的颗粒，在７０℃烘烤２４ｈ后入炉焙烧。

 微波辐照下水蒸汽脱硫采用固定床焙烧方法，每次实验料重５０ｇ.还原试样是将微波辐照焙烧后的颗粒镍磁黄铁矿焙砂磨细，与一１６０目的褐煤均匀混合制粒而成，还原产物磨至一　２００目送磁选分离。

 水蒸汽氧化焙烧脱除的硫直接以元素硫形态回收，仅生产少量Ｈ２Ｓ气体。元素硫产出量以测定焙烧过程中产生的Ｈ２Ｓ气体量和化学分折焙烧中的残硫量来确定。线Ｓ气体的

测定采用标准碘液法，尾气中的Ｈ：含量由奥氏气体分析仪分析。

 镍磁黄铁矿与水蒸汽氧化脱硫过程是一个较复杂的过程，脱除的硫在气相中以Ｓ０，　Ｈ２Ｓ等多种形态存在，由此给准确测定脱硫率带来了一定的困难。

 尽管脱除的硫在气相中以Ｓ０，　ＨＺＳ等多种形态存在，但Ｓ０，　ＨＺＳ在高温下易被ｑ氧化生成ＳＯ２，因此，把反应体系中各种形态的硫都氧化成Ｓ２０后来测定，就能准确地测定反应脱硫总速率（４０，４１）

 郭先键博士的研究结果表明［（４０），当各种形态的硫的氧化温度高于８００℃时，所测定的总脱硫率是准确的。．