Hoe kun je fosfor en zwavel verwijderen bij de verwerking van ijzererts?

2025-09-05

De verwijdering van fosfor en zwavel in de verwerking van ijzererts is essentieel omdat hoge niveaus van deze verontreinigingen staalproducten kunnen verzwakken en hun kwaliteit kunnen verminderen. Er worden verschillende methoden toegepast, afhankelijk van het type en de concentratie van verontreinigingen in het ert, evenals de betrokken verwerkingsstappen. Hier zijn enkele gangbare methoden voor de verwijdering van fosfor en zwavel:

1. Verwijdering van Fosfor

Fosfor is een veelvoorkomende verontreiniging in ijzererts die de neiging heeft om ongewenste verbindingen in staal te vormen. De volgende methoden worden vaak gebruikt om fosfor te verwijderen:

a. Chemische Uitloging

• OverzichtChemisch uitlekken houdt in dat het ijzererts met chemicaliën wordt behandeld om fosfor op te lossen.
• Reagentia:
  • Zuur leaching (bijv. zwavelzuur of zoutzuur) kan fosfaatmineralen oplossen.
  • Alkalische oplossingen (bijvoorbeeld natriumhydroxide) kunnen in sommige gevallen ook fosfor extraheren.
• Stappen:
  • Erts wordt gekruid en gemalen tot een fijne maat om de erts-chemische contact te verbeteren.
  • Ore wordt behandeld met het uitsluitingsreagens onder specifieke temperaturen, pH-waarden en agitatieomstandigheden.
  • Restantoplossingen worden verwijderd en schoonerts wordt gerecupereerd.
• Uitdagingen:
  • Het verbruik van chemicaliën kan kostbaar zijn.
  • Afvaloplossingen moeten voldoen aan de milieuregels.

b. Microbiële Uitlogging (Bio-uitsluiting)

• OverzichtBepaalde micro-organismen, zoalsAcidithiobacillus ferrooxidanskan fosfor mobiliseren uit ijzererts via biologische processen.
• Proces:
  • Erts wordt gekweekt met fosfaatoplossende micro-organismen, die zuren of enzymen afscheiden die fosfor oplossen.
  • Fosfor wordt in oplossing uitgespoeld en gescheiden.
• Voordelen :
  • Milieuvriendelijk en goedkoop.
  • Effectief bij milde omstandigheden.

c. Hoge-Temperatuur Verwerking

• De-fosforisering in de staalproductieFosfor kan worden verwijderd tijdens het staalraffinageproces door het te oxideren tot slak met fluxmiddelen zoals kalk.
• Directe reductieBepaalde hoge-temperatuurprocessen kunnen fosfor verdampen of het chemisch binden in afvalproducten.

d. Magnetische of Fysieke Scheiding

• Als de fosfor is geassocieerd met mineralen die andere magnetische of dichtheids eigenschappen hebben dan ijzer (bijv. apatiet), kunnen scheidingstechnieken zoals magnetische scheiding of flotatie deze verontreinigingen verwijderen.

2. Verwijdering van Zwavel

Zwavel komt meestal voor in ijzererts als sulfiden zoals pyriet (FeS₂) of chalcopyriet (CuFeS₂). Het verwijderen van zwavel is belangrijk omdat het warme breuk in staal kan veroorzaken en de lasbaarheid ervan kan verminderen. De volgende methoden kunnen worden gebruikt:

a. Braden

• OverzichtSulfide-mineralen worden geoxideerd bij verhoogde temperaturen (roosteren) wat het zwavel omzet in zwaveldioxidegas.
• Stappen:
  • Erts wordt blootgesteld aan lucht of zuurstof bij hoge temperaturen (~500–700°C).
  • Zwavel in sulfide-mineralen reageert om gasvormig SO₂ te vormen, dat wordt afgevoerd.
• Uitdagingen:
  • SO₂-emissies moeten worden vastgelegd en behandeld om luchtvervuiling te voorkomen.

b. Drijfgracht

• OverzichtSulfuurhoudende mineralen (bijv. pyriet) worden gescheiden met behulp van flotatietechnieken.
• Stappen:
  • Verpulverd ert is gemengd met water en flotatiereagentia.
  • Sulfiden hechten selectief aan luchtbellen en vormen een schuim, dat van de oppervlakte wordt afgeschuimd.
• Voordelen :
  • Effectief voor ertsen met fijn verspreide zwavelverontreinigingen.

c. Chemische uitloging

• OverzichtZwevende zwavelhoudende onzuiverheden kunnen worden opgelost door chemische uitloging, zoals behandelingen met waterstofperoxide of natriumhydroxide.
• Stappen:
  • erts wordt onder gecontroleerde omstandigheden met het reagens behandeld.
  • Zwavelverbindingen worden geoxideerd of opgelost en verwijderd.

d. Smelten met Fluxen

• OverzichtIn hoogovens worden zwavelverontreinigingen verwijderd door ze te combineren met smeltmiddelen (bijv. kalksteen) om slakken te vormen.
• Opmerkingen:
  • Deze methode wordt doorgaans gebruikt tijdens de downstream verwerking in plaats van in de grondstoffenfase.

e. Biobehandeling

• OverzichtBepaalde bacteriën oxideren zwavelverbindingen en zetten deze om in gemakkelijk verwijderbare vormen (bijv. sulfaat).
• Voordelen :
  • Milieu duurzaam.
  • Effectief voor laaggradige ertsen.

3. Geïntegreerde en moderne technieken

Moderne industriële processen combineren vaak deze benaderingen om zowel fosfor- als zwavelverwijdering te bereiken. Voorbeelden zijn:

• Hydrometallurgische technieken:Combineren van zuurleaching voor fosfor en flotatie voor zwavel.
• Selectieve reductie en magnetische scheidingIjzererts reduceren bij specifieke temperaturen onder een gecontroleerde atmosfeer om efficiënt zwavel en fosfor te scheiden.

Conclusie

De meest geschikte methode voor het verwijderen van fosfor en zwavel uit ijzererts hangt af van de mineralogie van het ertsmateriaal, het niveau van verontreinigingen en de milieu- en economische overwegingen van het proces. Het combineren van methoden of het gebruik van hybride benaderingen is vaak de sleutel tot het waarborgen van een efficiënte verwijdering van verontreinigingen en de productie van hoogwaardig erts of staal.

Prominer (Shanghai) Mining Technology Co., Ltd. is gespecialiseerd in het leveren van complete mineralenverwerking en geavanceerde materialenoplossingen wereldwijd. Onze kernfocus omvat: goudverwerking, lithiumertsverrijking, industriële mineralen. Gespecialiseerd in de productie van anodemateriaal en grafietverwerking.

Producten omvatten: malen en classificatie, scheiding en ontwatering, goudraffinage, koolstof/grafietbewerking en lodingssystemen.

Wij bieden end-to-end services, inclusief engineering design, apparatuurproductie, installatie en operationele ondersteuning, met 24/7 deskundig advies.

Onze website: https://www.prominetech.com/
Ons e-mailadres:[email protected]
Onze sales: +8613918045927 (Richard), +8617887940518 (Jessica), +8613402000314 (Bruno)