基于氧化亞鐵硫桿菌處理硫鐵礦礦渣脫硫裝置的研究與應用

丁春露 梁翱鵬

【摘要】? ? 現(xiàn)代社會高速發(fā)展，人們對礦物資源的需求越來越大 ，適用于高品位礦石的傳統(tǒng)冶金工藝存在著許多缺點，例如利用率低、能耗大、環(huán)境污染嚴重等。近年來，微生物浸出技術(shù)由于其具有的眾多優(yōu)點得到了迅速發(fā)展， 本文通過實驗，利用氧化亞鐵硫桿菌脫硫其反應溫和、能耗低、流程簡單，硫等元素容易分離、等優(yōu)點設計了一種硫鐵礦礦渣脫硫處理裝置。本設計結(jié)構(gòu)新穎，方便實現(xiàn)對硫鐵礦廢渣進行脫硫處理，同時實現(xiàn)對反應液的循環(huán)利用。

【關(guān)鍵詞】? ? 硫鐵礦礦渣? ? 氧化亞鐵硫桿菌? ? 脫硫? ? 循環(huán)利用

一、研制背景及意義

硫鐵礦燒渣中一般含有30%一50%的鐵，可作為煉鐵用的含鐵原料。隨著硫酸工業(yè)的發(fā)展，對硫鐵礦的需要量亦有增加，一些含硫較低的硫鐵礦也被用來作為硫酸生產(chǎn)的原料，所以燒渣中的含鐵品位也在相應下降，若直接用于煉鐵，就得不到理想的經(jīng)濟效果。因此，在用于煉鐵前采取提高其鐵品位，降低有害雜質(zhì)含量的預先處理的措施是很有必要的，這樣才能為高爐煉鐵提供合格原料。

二、設計方案

2.1裝置設計

一種硫鐵礦礦渣脫硫處理裝置，如下圖所示，包括箱體，所述箱體的側(cè)面通過合頁轉(zhuǎn)動連接有箱門，所述箱體的內(nèi)部設有空腔，所述空腔內(nèi)設有支撐板，所述支撐板的底端與空腔內(nèi)底端之間設有多個減震裝置，所述空腔內(nèi)底端設有第三水管，所述第三水管的末端貫穿箱體并向外延伸，所述支撐板的上端設有反應池，所述反應池的上方設有分流管，所述分流管的上側(cè)與空腔內(nèi)底端之間固定連接有連接塊。

三、工作原理及性能分析

3.1工作原理

使用時，將硫鐵礦的廢渣倒入反應池8中，然后將反應池8放入箱體9中，然后將反應液注入水箱5中，然后將水箱5密封，再啟動伺服電機2、伸縮桿3與水泵7，使得反應液與廢渣混合，伺服電機2帶動螺旋刀15旋轉(zhuǎn)，對廢渣進行混合攪拌反應，反應完畢后，停止水泵7與伺服電機2再反向起到伸縮桿3，使得螺旋刀15從反應池8中分離，再將整個反應池8從箱體中取出，完成接下來的操作，反應過程中，由于反應液持續(xù)噴灑，多余的反應液從反應池8中溢出并流出空腔內(nèi)，再通過第三水管10與水泵7再次進出水箱5，再次通過噴嘴16對廢渣進行噴淋，實現(xiàn)反應液的損壞多次利用，減少資源的浪費。

3.2性能分析

本裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

1.設備起啟動時電機帶動螺旋刀攪拌反應液和廢渣，能夠使反應充分進行。 2. 反應過程中，由于反應液持續(xù)噴灑，多余的反應液從反應池中溢出并流出空腔內(nèi)，再通過第三水管與水泵再次進出水箱，再次通過噴嘴對廢渣進行噴淋，實現(xiàn)反應液的損壞多次利用，減少資源的浪費。

四、創(chuàng)新點及應用

目前國內(nèi)SO2污染形勢嚴峻，相比傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)，生物脫硫技術(shù)的反應條件溫和、成本低、能耗少、脫硫速率快，具有明顯的經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢，適合在生產(chǎn)實踐中推廣。下面為與其他常用脫硫工藝的比較。

4.1與鈉堿法相比

鈉堿法采用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收煙氣中的SO2，并可副產(chǎn)高濃度SO2氣體或Na2S03，它具有吸收劑不揮發(fā)、溶解度大、活性高、吸收系統(tǒng)不堵塞等優(yōu)點，適合于煙氣S02濃度比較高的廢氣S02吸收處理。但也存在副產(chǎn)回收困難、投資較高、運行費用高等缺點。該脫硫裝置結(jié)構(gòu)簡單，且無副產(chǎn)物的產(chǎn)生，含菌液可以循環(huán)利用，且氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基易制備，成本不高，有很高的經(jīng)濟效益。

4.2與氨法相比

由于氨易揮發(fā)，使吸收劑消耗量增加，脫硫劑利用率不高; 脫硫?qū)Π彼臐舛扔幸欢ǖ囊螅舭彼疂舛忍停粌H影響脫硫效率，而且水循環(huán)系統(tǒng)龐大，使運行費用增大;該脫硫裝置成本造價不高，均為常用設備裝置，電機功率不高，且當處理量不大的時候，可以不使用電機。

參? 考? 文? 獻

[1]胡凱光，譚凱旋，楊仕教，等.微生物浸礦機理和影響因素探討[J].濕法冶金，2004，23（3）：113-121.

[2] 習泳，吳愛祥，朱志根礦石堆浸浸出率影響因素研究及其優(yōu)化[J].礦業(yè)研究與開發(fā)， 2005，25（5）：19- 22.