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摘 要：烧结生产工艺过程控制中，由于硫酸渣中硫的存在形式以及与其他物料结合方式不同，在去除方法和效果也有差别，以硫化物和有机物形态存在时较易去除，以硫酸盐形态存在时不易去除。烧结工艺过程中，影响烧结脱硫的主要因素有：烧结矿碱度、燃料用量、烧结的温度、保温时间等。本文通过改变硫酸渣的烧结温度的方法，检测烧结之后硫酸渣硫含量的方法。证明提高烧结温度对烧结脱硫有利。
关键词：硫酸渣；烧结温度；脱硫率
1.影响烧结脱硫的因素
影响烧结过程顺利脱硫的主要因素有：适宜的烧结温度、充足的反应表面、良好的扩散条件和充分的氧化气氛。
（1）燃料用量和性质的影响
燃料用量的多少，直接關系着烧结过程中产生的物理温度和烧结气氛，因此，它是影响脱硫的主要因素。当燃料用量不足时，烧结温度较低，对分解脱硫不利；随燃料用量增加，料层温度提高，有利于脱硫、硫酸盐的分解；但燃料配比超过一定范围时，则因温度太高或还原性气氛增强，使液相和FeO增多，而FeS在有FeO存在时，组成易熔共晶FeO-FeS，其熔化温度从1170～1190℃降至940℃，表面渣化。这样因O2的体积分数降低而不利于硫的氧化，又使O2和SO2的扩散条件变坏，均恶化脱硫条件，导致脱硫率降低。
（2）矿粉粒度及性质的影响
矿粉粒度主要影响料层透气性和混合料的造球能力，从而影响矿石内部气体（如O2、SO2等）的扩散条件，还影响参与脱硫反应的表面积大小。粒度较小时，硫化物分解或氧化的比表面积大，有利于脱硫反应；但粒度过细或混合制粒不好时，严重恶化料层透气性，通过料层的空气抽入量减少，氧量不足，不利于O2的供应和SO2等产物及时排出，同时造成烧结不均，产生很多夹生料，返矿率升高：粒度过大时，虽然外扩散条件改善，但内扩散和传热条件变坏，反应比表面积减小，均不利于脱硫。
（3）硫酸渣碱度和添加物性质的影响
随着烧结碱度的升高，硫酸渣中硫含量明显升高，烧结脱硫率明显下降。这是因为硫酸渣中添加熔剂（白灰或石灰石）后，由于生成低熔点物质，使其熔化温度降低，液相数量增多，恶化了扩散条件；同时，因为当碱度提高时，熔剂分解后产生的渣量使料层透气性改善，烧结速度加快，但是高温持续时间缩短，对脱硫不利；在高温下，CaO和CaCO3有很强的吸硫能力，吸收硫后生成的CaS残留在硫酸渣中，从而使硫酸渣中硫含量升高。
矿粉品位越低时，硫酸渣碱度越高，加入的熔剂量愈多，对脱硫影响愈大。而添加物性质不同，对脱硫率的影响也不同。在碱度相同时，添加消石灰和生石灰时，因其粒度极细，比表面积较大，吸收S、SO2、SO3的能力更强，对脱硫率的影响更大。在烧结料中添加MgO能提高烧结料的软化温度，对脱硫也是有利的。添加剂CaF2能降低难熔物熔点对脱硫有利。
（4）返矿使用量对脱硫的影响
返矿对脱硫的影响主要有两方面：一方面对脱硫有利，是因为返矿可改善烧结透气性；另一方面对脱硫不利，是由于返矿的使用可促进液相更多更快的生成，促使一部分硫进入硫酸渣中。所以，适宜的返矿用量要根据具体情况来定。
（5）操作因素的影响
良好的烧结操作制度能提高脱硫率，操作因素包括：布料平整，厚度适宜，透气性均匀、控制好机速，保证烧好、烧透不留生料。
2.烧结脱硫实验结果
本文研究烧结环境中添加剂（MgO和CaF2）和烧结温度对硫酸渣脱硫的影响，找出影响硫酸渣烧结脱硫的规律。具体研究内容如下：
烧结温度的变化对硫酸渣烧结脱硫的影响，找出最佳烧结温度；并分析其影响的原因。
（1）实验原理
硫酸渣中硫的存在形式主要有：单质形式存在、硫化物形式存在、硫酸盐形式存在。由于硫的存在形式不同，去除方式和去除效果也不同。烧结温度对硫的去除有很大影响，以硫化物和有机物形态存在的硫在烧结时容易氧化，所以易于去除。而以硫酸盐形态存在的硫一般分解温度较高，烧结温度较低时不易去除。
（2）烧结温度对脱硫的影响
根据表1，可知随着烧结温度从1120℃升高到1200℃，硫酸渣中硫含量从0.376%减少到0.070%。当温度增大到1180℃时，随烧结温度的升高硫酸渣中硫含量减少量为0.003%。脱硫率变化微小，温度再升高对脱硫的影响不大。此时的烧结温度适宜。
根据表1的实验结果可以得到温度对脱硫的影响曲线，曲线关系如图1所示：
根据表图1可知，随着烧结温度的升高硫酸渣的脱硫率明显增大，当温度达到1180℃时，曲线变得平缓，温度再升高时，硫酸渣的脱硫率不再变化，说明这个温度达到最佳，即最佳烧结温度Tk。
3.结论
硫酸渣的烧结温度在1180℃以下时，随着烧结温度的升高，硫酸渣的脱硫率明显增大； 当烧结温度达到1180℃时，随着烧结温度的增加，脱硫率的变化量很小；因此烧结温度设定在1180℃时，较适宜。
参考文献：
[1]龙红明，刘自民等.含铁原料来源[M].铁矿粉烧结原理与工艺，2010.
[2]陈启明等. 硫酸废渣中用于制备铁精矿的磁性物质的分离[J].武汉化工学院学报，2006年4期.
[3]彭甲平.铁矿石质量评价[J].湖南冶金，2000年3期.
[4]范振宇.烟气循环烧结的基础研究[D].中南大学，2011.
[5]臧疆文.红云滩高硫富矿烧结脱硫小结[J].新疆钢铁，1994年1期.
关键词：硫酸渣；烧结温度；脱硫率
1.影响烧结脱硫的因素
影响烧结过程顺利脱硫的主要因素有：适宜的烧结温度、充足的反应表面、良好的扩散条件和充分的氧化气氛。
（1）燃料用量和性质的影响
燃料用量的多少，直接關系着烧结过程中产生的物理温度和烧结气氛，因此，它是影响脱硫的主要因素。当燃料用量不足时，烧结温度较低，对分解脱硫不利；随燃料用量增加，料层温度提高，有利于脱硫、硫酸盐的分解；但燃料配比超过一定范围时，则因温度太高或还原性气氛增强，使液相和FeO增多，而FeS在有FeO存在时，组成易熔共晶FeO-FeS，其熔化温度从1170～1190℃降至940℃，表面渣化。这样因O2的体积分数降低而不利于硫的氧化，又使O2和SO2的扩散条件变坏，均恶化脱硫条件，导致脱硫率降低。
（2）矿粉粒度及性质的影响
矿粉粒度主要影响料层透气性和混合料的造球能力，从而影响矿石内部气体（如O2、SO2等）的扩散条件，还影响参与脱硫反应的表面积大小。粒度较小时，硫化物分解或氧化的比表面积大，有利于脱硫反应；但粒度过细或混合制粒不好时，严重恶化料层透气性，通过料层的空气抽入量减少，氧量不足，不利于O2的供应和SO2等产物及时排出，同时造成烧结不均，产生很多夹生料，返矿率升高：粒度过大时，虽然外扩散条件改善，但内扩散和传热条件变坏，反应比表面积减小，均不利于脱硫。
（3）硫酸渣碱度和添加物性质的影响
随着烧结碱度的升高，硫酸渣中硫含量明显升高，烧结脱硫率明显下降。这是因为硫酸渣中添加熔剂（白灰或石灰石）后，由于生成低熔点物质，使其熔化温度降低，液相数量增多，恶化了扩散条件；同时，因为当碱度提高时，熔剂分解后产生的渣量使料层透气性改善，烧结速度加快，但是高温持续时间缩短，对脱硫不利；在高温下，CaO和CaCO3有很强的吸硫能力，吸收硫后生成的CaS残留在硫酸渣中，从而使硫酸渣中硫含量升高。
矿粉品位越低时，硫酸渣碱度越高，加入的熔剂量愈多，对脱硫影响愈大。而添加物性质不同，对脱硫率的影响也不同。在碱度相同时，添加消石灰和生石灰时，因其粒度极细，比表面积较大，吸收S、SO2、SO3的能力更强，对脱硫率的影响更大。在烧结料中添加MgO能提高烧结料的软化温度，对脱硫也是有利的。添加剂CaF2能降低难熔物熔点对脱硫有利。
（4）返矿使用量对脱硫的影响
返矿对脱硫的影响主要有两方面：一方面对脱硫有利，是因为返矿可改善烧结透气性；另一方面对脱硫不利，是由于返矿的使用可促进液相更多更快的生成，促使一部分硫进入硫酸渣中。所以，适宜的返矿用量要根据具体情况来定。
（5）操作因素的影响
良好的烧结操作制度能提高脱硫率，操作因素包括：布料平整，厚度适宜，透气性均匀、控制好机速，保证烧好、烧透不留生料。
2.烧结脱硫实验结果
本文研究烧结环境中添加剂（MgO和CaF2）和烧结温度对硫酸渣脱硫的影响，找出影响硫酸渣烧结脱硫的规律。具体研究内容如下：
烧结温度的变化对硫酸渣烧结脱硫的影响，找出最佳烧结温度；并分析其影响的原因。
（1）实验原理
硫酸渣中硫的存在形式主要有：单质形式存在、硫化物形式存在、硫酸盐形式存在。由于硫的存在形式不同，去除方式和去除效果也不同。烧结温度对硫的去除有很大影响，以硫化物和有机物形态存在的硫在烧结时容易氧化，所以易于去除。而以硫酸盐形态存在的硫一般分解温度较高，烧结温度较低时不易去除。
（2）烧结温度对脱硫的影响
根据表1，可知随着烧结温度从1120℃升高到1200℃，硫酸渣中硫含量从0.376%减少到0.070%。当温度增大到1180℃时，随烧结温度的升高硫酸渣中硫含量减少量为0.003%。脱硫率变化微小，温度再升高对脱硫的影响不大。此时的烧结温度适宜。
根据表1的实验结果可以得到温度对脱硫的影响曲线，曲线关系如图1所示：
根据表图1可知，随着烧结温度的升高硫酸渣的脱硫率明显增大，当温度达到1180℃时，曲线变得平缓，温度再升高时，硫酸渣的脱硫率不再变化，说明这个温度达到最佳，即最佳烧结温度Tk。
3.结论
硫酸渣的烧结温度在1180℃以下时，随着烧结温度的升高，硫酸渣的脱硫率明显增大； 当烧结温度达到1180℃时，随着烧结温度的增加，脱硫率的变化量很小；因此烧结温度设定在1180℃时，较适宜。
参考文献：
[1]龙红明，刘自民等.含铁原料来源[M].铁矿粉烧结原理与工艺，2010.
[2]陈启明等. 硫酸废渣中用于制备铁精矿的磁性物质的分离[J].武汉化工学院学报，2006年4期.
[3]彭甲平.铁矿石质量评价[J].湖南冶金，2000年3期.
[4]范振宇.烟气循环烧结的基础研究[D].中南大学，2011.
[5]臧疆文.红云滩高硫富矿烧结脱硫小结[J].新疆钢铁，1994年1期.