Як можна видалити фосфор та сірку під час обробки залізної руди?
Видалення фосфору та сірки в обробці залізної руди є важливим, оскільки високі рівні цих домішок можуть послаблювати сталеві вироби та знижувати їхню якість. Використовуються кілька методів, залежно від типу та концентрації домішок у руді, а також від етапів обробки. Ось деякі поширені методи видалення фосфору та сірки:
1. Видалення фосфору
Фосфор є поширеною домішкою в залізних рудах, яка веде до утворення небажаних сполук у сталі. Наступні методи зазвичай використовуються для видалення фосфору:
а. Хімічне вилуговування
- ОглядХімічне вилуговування передбачає обробку залізної руди хімікатами для розчинення фосфору.
- Реагенти:
- Кислотне вилуговування (наприклад, сірчаної кислоти або соляної кислоти) може розчиняти фосфатні мінерали.
- Лужні розчини (наприклад, натрій гідроксид) в деяких випадках також можуть видобувати фосфор.
- Кроки:
- Руду подрібнюють і мелять до дрібного розміру, щоб покращити рудо-хімічний контакт.
- Руда обробляється розчинником для вилуговування за специфічних температурних, pH та умов агітації.
- Резidualні рішення видаляються, а чиста руда видобувається.
- Проблеми
:
- Споживання хімікатів може бути витратним.
- Утилізація відходів повинна відповідати екологічним нормам.
b. Мікробне вилуговування (Біовилуговування)
- ОглядОкремі мікроорганізми, такі якAcidithiobacillus ferrooxidansможе мобілізувати фосфор з залізної руди через біологічні процеси.
- Процес
:
- Руда інкубується з мікроорганізмами, що розчиняють фосфати, які вивільняють кислоти або ферменти, що розчиняють фосфор.
- Фосфор вимивається в розчин і відокремлюється.
- Переваг:
- Екологічно чистий та економічний.
- Ефективний за м'яких умов.
c. Обробка при високих температурах
- Дефосфоризація у виробництві сталіФосфор може бути видалений під час процесу очищення сталі шляхом окислення його для утворення шлаку з флюсуючими агентами, такими як вапно.
- Пряме зменшенняДеякі високотемпературні процеси можуть виводити фосфор у пароподібному вигляді або хімічно зв'язувати його у відпрацьованих продуктах.
d. Магнітне або фізичне розділення
- Якщо фосфор пов'язаний з мінералами, які мають інші магнітні або щільнісні властивості, ніж залізо (наприклад, апатит), то такі методи розділення, як магнітне сортування або флотація, можуть видалити ці домішки.
2. Видалення сірки
Сірка зазвичай зустрічається в залізній руді у вигляді сульфідів, таких як пірит (FeS₂) або халькопірит (CuFeS₂). Видалення сірки є важливим, оскільки вона може викликати гарячу крихкість сталі та зменшувати її зварюваність. Можна використовувати такі методи:
a. Смаження
- ОглядСульфідні мінерали окислюються при підвищених температурах (підсмажування), що перетворює сірку на газ сірчаного ангідриду.
- Кроки:
- Руда піддається впливу повітря або кисню при високих температурах (~500–700°C).
- Сірка в сульфідних мінералах реагує, утворюючи газоподібний SO₂, який випускається в атмосферу.
- Проблеми
:
- Викиди SO₂ необхідно захоплювати і обробляти, щоб запобігти забрудненню повітря.
б. Флотація
- ОглядСірковмісні мінерали (наприклад, пірит) відокремлюють за допомогою флотаційних технологій.
- Кроки:
- Подрібнена руда змішується з водою та флотативними реагентами.
- Сульфіди вибірково прилипають до повітряних бульбашок і утворюють піну, яка знімається.
- Переваг:
- Ефективно для руд з дрібно розподіленими сірчаними домішками.
в. Хімічне вилужування
- ОглядСірчані забруднювачі можна розчинити за допомогою хімічного вивчення, такого як обробка перекисом водню або гідроксидом натрію.
- Кроки:
- Руду обробляють реагентом в контрольованих умовах.
- Сіркові сполуки окислюються або розчиняються та видаляються.
d. Плавка з флюсами
- ОглядУ доменних печах сірчані домішки видаляють, поєднуючи їх з флюсовими агентами (наприклад, вапняком) для утворення шлаку.
- Зауваження:
- Цей метод зазвичай використовується під час переробки сировини, а не на етапі обробки сировини.
е. Біовидобуток
- ОглядДеякі бактерії окислюють сіркові сполуки, перетворюючи їх на легковидалювальні форми (наприклад, сульфат).
- Переваг:
- Екологічно стійкий.
- Ефективно для низькосортної руди.
3. Інтегровані та сучасні техніки
Сучасні промислові процеси часто поєднують ці підходи для досягнення видалення як фосфору, так і сірки. Приклади включають:
- Гідрометалургійні методиКомбінування кислотного виймання для фосфору та флотації для сірки.
- Вибіркове зменшення та магнітне сепараціяЗменшення залізної руди при визначених температурах у контрольованій атмосфері для ефективного відділення сірки та фосфору.
Висновок
Найбільш відповідний метод видалення фосфору та сірки з залізних руд залежить від мінералогії руди, рівня домішок, а також екологічних і економічних аспектів процесу. Комбінування методів або використання гібридних підходів часто є ключем до забезпечення ефективного видалення домішок та виробництва якісної руди або сталі.
ТОВ «Промінер (Шанхай) Машинобудівна компанія з гірничодобувної техніки» спеціалізується на наданні комплексного рішення для збагачення мінеральної сировини та розробці передових матеріалів у всьому світі. Наші основні напрямки діяльності включають: збагачення золота, збагачення літієвих руд.
Продукція включає: подрібнення та класифікацію, сепарацію та осушення, рафінування золота, обробку вугілля/графіту та системи вилучення.
Ми пропонуємо комплексні послуги, включаючи інженерний дизайн, виробництво обладнання, монтаж та операційну підтримку, що підкріплюються 24/7 експертною консультацією.
Наш веб-сайт: https://www.prominetech.com/
Наша електронна пошта: [email protected]
Наші менеджери з продажів: +8613918045927 (Ричард), +8617887940518 (Джессіка), +8613402000314 (Бруно)