Bagaimana cara menghilangkan fosfor dan belerang dalam pengolahan bijih besi?

2025-09-05

Penghilangan fosfor dan sulfur dalam pengolahan bijih besi sangat penting karena tingginya kadar kotoran ini dapat melemahkan produk baja dan mengurangi kualitasnya. Beberapa metode digunakan tergantung pada jenis dan konsentrasi kotoran dalam bijih, serta langkah-langkah pengolahan yang terlibat. Berikut adalah beberapa metode umum untuk penghilangan fosfor dan sulfur:

1. Penghilangan Fosfor

Fosfor adalah kotoran umum dalam bijih besi yang cenderung membentuk senyawa yang tidak diinginkan dalam baja. Metode berikut ini umumnya digunakan untuk menghilangkan fosfor:

a. Pelindian Kimia

• Gambaran UmumPelarian kimia melibatkan perlakuan bijih besi dengan bahan kimia untuk melarutkan fosfor.
• Reagen:
  • Pelindian asam (misalnya, asam sulfat atau asam klorida) dapat melarutkan mineral fosfat.
  • Larutan alkali (misalnya, natrium hidroksida) dalam beberapa kasus juga dapat mengekstrak fosfor.
• Langkah-langkah:
  • Bijih dihancurkan dan digiling hingga ukuran halus untuk meningkatkan kontak bijih-kimia.
  • Bijih diperlakukan dengan reagen pelarut di bawah kondisi suhu, pH, dan pengadukan tertentu.
  • Solusi residu dihapus, dan bijih bersih dipulihkan.
• Tantangan :
  • Konsumsi bahan kimia bisa mahal.
  • Pembuangan solusi limbah harus memenuhi peraturan lingkungan.

b. Pelindian Mikrobial (Bioleaching)

• Gambaran UmumMikroorganisme tertentu, sepertiAcidithiobacillus ferrooxidans, dapat memobilisasi fosfor dari bijih besi melalui proses biologis.
• Proses :
  • Bijih diinkubasi dengan mikroorganisme pengurai fosfat, yang melepaskan asam atau enzim yang melarutkan fosfor.
  • Fosfor dilarutkan ke dalam larutan dan dipisahkan.
• Keuntungan :
  • Ramah lingkungan dan biayanya rendah.
  • Efektif pada kondisi ringan.

c. Pengolahan Suhu Tinggi

• Dephosphorization dalam Pembuatan BajaFosforus dapat dihilangkan selama proses pemurnian baja dengan mengoksidasi untuk membentuk terak dengan agen fluks seperti kapur.
• Pengurangan LangsungProses suhu tinggi tertentu dapat menguapkan fosfor atau mengikatnya secara kimia dalam produk limbah.

d. Pemisahan Magnetik atau Fisik

• Jika fosfor terkait dengan mineral yang memiliki sifat magnetik atau densitas yang berbeda dari besi (misalnya, apatit), teknik pemisahan seperti pemisahan magnet atau flotasi dapat menghilangkan kotoran ini.

2. Penghilangan Sulfur

Sulfur biasanya terdapat dalam bijih besi sebagai sulfida seperti pirit (FeS₂) atau kalkopirit (CuFeS₂). Penghilangan sulfur penting karena dapat menyebabkan kekurangan panas pada baja dan mengurangi kelayakannya untuk dilas. Metode berikut dapat digunakan:

a. Pemanggangan

• Gambaran UmumMineral sulfida dioksidasi pada suhu tinggi (pemanggangan) yang mengubah sulfur menjadi gas sulfur dioksida.
• Langkah-langkah:
  • Bijih terpapar udara atau oksigen pada suhu tinggi (~500–700°C).
  • Sulfur dalam mineral sulfida bereaksi membentuk SO₂ gas, yang dibuang.
• Tantangan :
  • Emisi SO₂ perlu ditangkap dan diolah untuk mencegah pencemaran udara.

b. Flotasi

• Gambaran UmumMineral yang mengandung sulfur (misalnya, pirit) dipisahkan menggunakan teknik flotasi.
• Langkah-langkah:
  • Bijih yang dihancurkan dicampur dengan air dan reagen flotasi.
  • Sulfida secara selektif melekat pada gelembung udara dan membentuk busa, yang kemudian diambil.
• Keuntungan :
  • Efektif untuk bijih dengan kotoran belerang yang terdispersi halus.

c. Pelucutan Kimia

• Gambaran UmumKotoran yang mengandung sulfur dapat dilarutkan dengan menggunakan pelarutan kimia, seperti perlakuan dengan hidrogen peroksida atau natrium hidroksida.
• Langkah-langkah:
  • Bijih diperlakukan dengan reagen dalam kondisi yang terkendali.
  • Senyawa sulfur dioksidasi atau dilarutkan dan dihilangkan.

d. Melelehkan dengan Flux

• Gambaran UmumDi tungku tinggi, kotoran sulfur dihilangkan dengan menggabungkannya dengan bahan fluks (misalnya, batu kapur) untuk membentuk terak.
• Komentar:
  • Metode ini biasanya digunakan selama proses hilir daripada pada tahap bijih mentah.

e. Bioleaching

• Gambaran UmumBeberapa bakteri mengoksidasi senyawa belerang, mengubahnya menjadi bentuk yang mudah dihilangkan (misalnya, sulfat).
• Keuntungan :
  • Ramah lingkungan.
  • Efektif untuk bijih dengan kualitas rendah.

3. Teknik Terpadu dan Modern

Proses industri modern sering menggabungkan pendekatan ini untuk mencapai penghilangan fosfor dan sulfur. Contohnya termasuk:

• Teknik HidrometalurgiMenggabungkan pelarutan asam untuk fosfor dan flotasi untuk sulfur.
• Reduksi Selektif dan Pemisahan MagnetikMengurangi bijih besi pada suhu tertentu di bawah atmosfer yang terkontrol untuk memisahkan sulfur dan fosfor secara efisien.

Kesimpulan

Metode yang paling tepat untuk menghilangkan fosfor dan belerang dari bijih besi tergantung pada mineralogi bijih, tingkat kotoran, dan pertimbangan lingkungan serta ekonomi dari proses tersebut. Menggabungkan metode atau menggunakan pendekatan hibrida sering kali menjadi kunci untuk memastikan penghilangan kotoran yang efisien dan produksi bijih atau baja berkualitas tinggi.

Prominer (Shanghai) Mining Technology Co., Ltd. menspesialisasi dalam menyediakan solusi lengkap pengolahan mineral dan bahan-bahan maju secara global. Fokus utamanya meliputi: pengolahan emas, pemisahan bijih lithium, mineral industri. Spesialis dalam produksi bahan anoda dan pengolahan grafit.

Produk meliputi: Penggilingan & Klasifikasi, Pemisahan & Pengeringan, Pemurnian Emas, Pengolahan Karbon/Grafit dan Sistem Pelindian.

Kami menawarkan layanan ujung-ke-ujung termasuk desain teknik, manufaktur peralatan, instalasi, dan dukungan operasional, didukung oleh konsultasi ahli 24/7.

URL Situs Web Kami: https://www.prominetech.com/
Email Kami:[email protected]
Tim Penjualan: +8613918045927 (Richard), +8617887940518 (Jessica), +8613402000314 (Bruno)