近來(lái)有朋友與我討論是否可以用還原焙燒的方法對(duì)石棉尾礦進(jìn)行預(yù)處理的問(wèn)題，我問(wèn)這樣做的目的是什么，說(shuō)是通過(guò)還原焙燒去減少酸浸過(guò)程的耗酸量。

　　那么還原焙燒是否可以達(dá)到減少石棉尾礦酸浸過(guò)程硫酸消耗量的目的呢？

　　我們知道，石棉尾礦的主體化學(xué)組成是SiO₂和MgO，二者約占石棉尾礦質(zhì)量的65%-80%。其次是鐵，約占石棉尾礦質(zhì)量的3%-7.5%，主要物相為磁鐵礦和赤鐵礦，根據(jù)礦區(qū)不同有些差別。以茫崖選鐵后石棉尾礦為例，含SiO₂32.05%，MgO36.9%，F(xiàn)e₂O₃ 5.17%， Fe₃O₄ 1.86%， NiO 0.15%。如果以無(wú)煙煤為碳源對(duì)其進(jìn)行還原焙燒，那么將發(fā)生以下反應(yīng)：

　　　 　 　 2Fe₂O₃+1/2C→1/2CO₂+Fe₃O₄ （1）

　　　 　 　 2Fe₂O₃+3C→3CO₂+4Fe　 　 　 　（2）

　　　 　 　 Fe₃O₄+2C→2CO₂+3Fe　 　 　 　 （3）

　　　 　 　 MgO+C→2Mg(g)↑+CO₂　 　 　 　（4）

　　由以上反應(yīng)可知，采用碳熱還原法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)石棉尾礦中赤鐵礦、磁鐵礦和氧化鎂的還原。如果是以分選海綿鐵為目的，那么還原溫度在1275℃以上，如果以將石棉尾礦中的赤鐵礦還原為磁鐵礦為目的，則還原溫度較低，在650℃-750℃之間。從鎂還原的角度看，MgO還原的最終產(chǎn)物為鎂蒸汽，還原產(chǎn)生鎂蒸汽需以生產(chǎn)金屬鎂為目的，而且鎂的還原溫度在1850℃以上。

　　如果還原焙燒的目的是為了減少石棉尾礦酸浸過(guò)程的硫酸消耗量，其理論依據(jù)可能在于：通過(guò)還原焙燒發(fā)生式（1）反應(yīng)使其中所含的赤鐵礦轉(zhuǎn)化為磁鐵礦。由于磁鐵礦在非氧化條件下不易與硫酸反應(yīng)，酸浸過(guò)程基本以磁鐵礦物相留存于酸浸殘?jiān)校纱诉_(dá)到減少硫酸消耗量的目的。

　　以茫崖選鐵后石棉尾礦為例，如果以無(wú)煙煤作為碳源進(jìn)行還原焙燒，那么需要以大于理論量的配煤量加入無(wú)煙煤，以含碳量90%的無(wú)煙煤計(jì)，每噸石棉尾礦約需加煤80Kg。其處理成本見(jiàn)下表：

　　注:表中內(nèi)容末考慮脫硫劑。

　　由上述分析可知，以節(jié)約酸浸過(guò)程硫酸消耗為目的對(duì)石棉尾礦中的赤鐵礦進(jìn)行還原焙燒，每處理1噸石棉尾礦的運(yùn)行成本為243.2元。

　　那么將還原焙燒后的石棉尾礦用于酸浸又能節(jié)約多少硫酸呢？我們?nèi)砸悦Ｑ逻x鐵后石棉尾礦為例，尾礦中含F(xiàn)e₂O₃　5.17%，即每1噸中含赤鐵礦51.7Kg。酸浸過(guò)程按下式進(jìn)行反應(yīng)：

　　　 　 Fe₂O₃+3H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

　　經(jīng)計(jì)算可知，將所述赤鐵礦全部浸出需消耗濃度為98%的硫酸約98Kg，單價(jià)按0.4元/Kg計(jì)，價(jià)值39.2元。反之，如果將所述51.7赤鐵礦還原為磁鐵礦，那么在酸浸過(guò)程就避免了鐵對(duì)硫酸的消耗，節(jié)約硫酸價(jià)值39.2元。

　　但是不要忘記,將石棉尾礦中赤鐵礦還原為磁鐵礦運(yùn)行成本為243.2元，扣除節(jié)約的硫酸價(jià)值39.2元后，較直接酸浸法多支出204元，顯然，還原焙燒后再進(jìn)行酸浸的處置方式，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直接酸浸法。

　　直接酸浸過(guò)程，赤鐵礦與硫酸反應(yīng)并被順利浸出，分離后用于生產(chǎn)高附加值鐵化合物，如氧化鐵顏料、軟磁鐵氧體用氧化鐵等。磁鐵礦基本不與酸堿反應(yīng)，在堿浸分離SiO₂后被富集于酸浸殘?jiān)校?jīng)磁選收得磁鐵礦用做煉鋼原料。

　　綜上所述，以節(jié)約酸耗為目的對(duì)石棉尾礦進(jìn)行還原焙燒沒(méi)有任何實(shí)際意義，從工業(yè)實(shí)踐角度考慮缺泛可行性。當(dāng)然，合理控制焙燒條件可以提高礦物的化學(xué)活性，有助于有價(jià)元素的浸出，但對(duì)于相對(duì)易浸的石棉尾礦而言，焙燒只能增加設(shè)備投資和運(yùn)行成本，完全沒(méi)有必要。