基于氧化亚铁硫杆菌处理硫铁矿矿渣脱硫装置的研究与应用

来源:用户上传      作者:丁春露 梁翱鹏

　　【摘要】    现代社会高速发展，人们对矿物资源的需求越来越大 ，适用于高品位矿石的传统冶金工艺存在着许多缺点，例如利用率低、能耗大、环境污染严重等。近年来，微生物浸出技术由于其具有的众多优点得到了迅速发展， 本文通过实验，利用氧化亚铁硫杆菌脱硫其反应温和、能耗低、流程简单，硫等元素容易分离、等优点设计了一种硫铁矿矿渣脱硫处理装置。本设计结构新颖，方便实现对硫铁矿废渣进行脱硫处理，同时实现对反应液的循环利用。
　　【关键词】    硫铁矿矿渣    氧化亚铁硫杆菌    脱硫    循环利用
　　一、研制背景及意义
　　硫铁矿烧渣中一般含有30%一50%的铁，可作为炼铁用的含铁原料。随着硫酸工业的发展，对硫铁矿的需要量亦有增加，一些含硫较低的硫铁矿也被用来作为硫酸生产的原料，所以烧渣中的含铁品位也在相应下降，若直接用于炼铁，就得不到理想的经济效果。因此，在用于炼铁前采取提高其铁品位，降低有害杂质含量的预先处理的措施是很有必要的，这样才能为高炉炼铁提供合格原料。
　　二、设计方案
　　2.1装置设计
　　一种硫铁矿矿渣脱硫处理装置，如下图所示，包括箱体，所述箱体的侧面通过合页转动连接有箱门，所述箱体的内部设有空腔，所述空腔内设有支撑板，所述支撑板的底端与空腔内底端之间设有多个减震装置，所述空腔内底端设有第三水管，所述第三水管的末端贯穿箱体并向外延伸，所述支撑板的上端设有反应池，所述反应池的上方设有分流管，所述分流管的上侧与空腔内底端之间固定连接有连接块。
　　三、工作原理及性能分析
　　3.1工作原理
　　使用时，将硫铁矿的废渣倒入反应池8中，然后将反应池8放入箱体9中，然后将反应液注入水箱5中，然后将水箱5密封，再启动伺服电机2、伸缩杆3与水泵7，使得反应液与废渣混合，伺服电机2带动螺旋刀15旋转，对废渣进行混合搅拌反应，反应完毕后，停止水泵7与伺服电机2再反向起到伸缩杆3，使得螺旋刀15从反应池8中分离，再将整个反应池8从箱体中取出，完成接下来的操作，反应过程中，由于反应液持续喷洒，多余的反应液从反应池8中溢出并流出空腔内，再通过第三水管10与水泵7再次进出水箱5，再次通过喷嘴16对废渣进行喷淋，实现反应液的损坏多次利用，减少资源的浪费。
　　3.2性能分析
　　本装置相对于现有技术，具有以下有益效果：
　　1.设备起启动时电机带动螺旋刀搅拌反应液和废渣，能够使反应充分进行。 2. 反应过程中，由于反应液持续喷洒，多余的反应液从反应池中溢出并流出空腔内，再通过第三水管与水泵再次进出水箱，再次通过喷嘴对废渣进行喷淋，实现反应液的损坏多次利用，减少资源的浪费。
　　四、创新点及应用
　　目前国内SO2污染形势严峻，相比传统的脱硫技术，生物脱硫技术的反应条件温和、成本低、能耗少、脱硫速率快，具有明显的经济和技术优势，适合在生产实践中推广。下面为与其他常用脱硫工艺的比较。
　　4.1与钠碱法相比
　　钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的SO2，并可副产高浓度SO2气体或Na2S03，它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点，适合于烟气S02浓度比较高的废气S02吸收处理。但也存在副产回收困难、投资较高、运行费用高等缺点。该脱硫装置结构简单，且无副产物的产生，含菌液可以循环利用，且氧化亚铁硫杆菌的培养基易制备，成本不高，有很高的经济效益。
　　4.2与氨法相比
　　由于氨易挥发，使吸收剂消耗量增加，脱硫剂利用率不高; 脱硫对氨水的浓度有一定的要求，若氨水浓度太低，不仅影响脱硫效率，而且水循环系统庞大，使运行费用增大;该脱硫装置成本造价不高，均为常用设备装置，电机功率不高，且当处理量不大的时候，可以不使用电机。
　　
　　参  考  文  獻
　　[1]胡凯光，谭凯旋，杨仕教，等.微生物浸矿机理和影响因素探讨[J].湿法冶金，2004，23（3）：113-121.
　　[2] 习泳，吴爱祥，朱志根矿石堆浸浸出率影响因素研究及其优化[J].矿业研究与开发， 2005，25（5）：19- 22.
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