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硫铁矿制酸技术理论简易计算及综合说明 （梅 虹）第一篇 在硫化铁全部被氧化成三氧化二铁（Fe2O3）的计算过程一 黄铁矿（二硫化铁FeS2）制酸计算1. 造气（制SO2）： 4 FeS2 + 11 O2 =高温（850980）= 8 SO2 + 2 Fe2O3 以及：S + O2 = SO2 4 FeS2 的分子量： 4（56 + 322）= 4120 = 4802 Fe2O3的分子量： 2（562 + 163）= 2160 = 320（从理论上讲：100%的FeS2中，铁占其46.66%，硫占其53.34%；而100%的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%）即：在完全反应的情况下，干基480单位的硫精砂（二硫化铁黄铁矿砂）能反应生成320单位的三氧化二铁（硫酸渣）。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为66.67%，也就是说一吨纯净干基的二硫化铁能产三氧化二铁666.7公斤。但由于实际的工业硫精砂内有2.5%4% 的杂质，且反应不能完全，所以通常的产渣率在6465之间，设备差一点的也应不低于63%。2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）= 2 SO3 (制SO3) 即：480单位的FeS2 可以生成512单位的SO2，再经氧化可以生成640单位的SO3。3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：640单位的SO3可以生成784单位的H2SO4，也就是说：干基480单位的硫精砂（二硫化铁黄铁矿砂）能反应生成784单位的H2SO4，即理论上一吨优质硫精砂（二硫化铁黄铁矿砂）可以制成1.63吨H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4二 硫化亚铁（一硫化铁FeS）制酸计算1. 造气（制SO2）： 4 FeS + 7 O2 =高温（850980）= 4 SO2 + 2 Fe2O3 以及：S + O2 = SO2 4 FeS 的分子量： 4（56 + 32）= 488 = 3522 Fe2O3的分子量： 2（562 + 163）= 2160 = 320（从理论上讲：100%的FeS中，铁占其63.64%，硫占其36.36%；而100%的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%）即：在完全反应的情况下，干基352单位的硫精砂（硫化亚铁）能反应生成320单位的三氧化二铁（硫酸渣）。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为90.9%，也就是说一吨纯净干基的硫化亚铁能产三氧化二铁909公斤。 2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）= 2 SO3 (制SO3) 即：352单位的FeS可以生成256单位的SO2，再经氧化可以生成320单位的SO3。3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：320单位的SO3可以生成392单位的H2SO4，也就是说：干基352单位的硫精砂（硫化亚铁）能反应生成392单位的H2SO4，即理论上一吨优质硫化亚铁硫精砂可以制成1.11吨H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4三 黄铁矿与硫化亚铁混合物标准模型的制酸计算1. 造气（制SO2）： 2 FeS + 2 FeS2 + 9 O2 =高温（850980）= 6SO2 + 2 Fe2O3 以及：S + O2 = SO2 2 FeS 的分子量： 2（56 + 32）= 288 = 176 2 FeS2 的分子量： 2（56 + 322）= 2120 = 2402 Fe2O3的分子量： 2（562 + 163）= 2160 = 320（从理论上讲：按以上比例100%的由FeS与FeS2组成的组分中，铁占其53.8%，硫占其46.2%；而100%的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%）即：在完全反应的情况下，干基176单位的硫精砂（硫化亚铁）和干基240单位的硫精砂（二硫化铁）能反应生成320单位的三氧化二铁（硫酸渣），混合硫精砂合计为416单位。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为76.9%，也就是说一吨纯净干基的混合硫精砂能产三氧化二铁769公斤。 2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）=2 SO3 (制SO3) 即：176单位的FeS 和240单位的FeS2 可以生成384单位的SO2，再经氧化可以生成480单位的SO3。3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：480单位的SO3可以生成588单位的H2SO4，也就是说：干基416单位的混合物硫精砂能反应生成588单位的H2SO4，即理论上一吨这样的混合硫精砂可以制成1.41吨H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4四 黄铁矿与硫化亚铁混合物一般模型的制酸计算1. 造气（制SO2）： mFeS + nFeS2 + (7m/4+11n/4)O2 =高温（850980）=(m+2n)SO2 + (m/2+n/2)Fe2O3 以及：S + O2 = SO2 m FeS 的分子量： m（56+32）= 88m （m为FeS任意最小摩尔数值）； n FeS2 的分子量： n（56+322）= 120n （n为FeS2任意最小摩尔数值）； (m/2+n/2) Fe2O3的分子量： (m/2+n/2)（562 + 163）= 80 ( m + n ) 从理论上讲：按以上比例100%由FeS与FeS2所组成的组分中，铁占其7(m+n)/(11m+15n)%，硫占其4(m+2n)/(11m+15n)%；而100%的Fe2O3中，铁占其70%，氧占其30%。即：在完全反应的情况下，干基88m单位的硫精砂（硫化亚铁）和干基120n单位的硫精砂（二硫化铁）能反应生成80 ( m + n ) 单位的三氧化二铁（硫酸渣），混合硫精砂合计为 ( 88m + 120n ) 单位。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为10(m+n)/(11m+15n)%，也就是说一吨纯净干基的混合硫精砂能产三氧化二铁100(m+n)/(11m+15n)公斤。 2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）=2 SO3 (制SO3) 即：88m单位的FeS 和120n单位的FeS2 可以生成64(m+2n)单位的SO2，再经氧化可以生成80(m+2n)单位的SO3。3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：80(m+2n)单位的SO3可以生成98(m+2n)单位的H2SO4，也就是说：干基88m单位的FeS和120n单位的FeS2这样的混合物硫精砂能反应生成98(m+2n)单位的H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4五 关于标矿的理论计算 下面将以含硫量为35%的硫铁矿（标矿）对上述计算数据进行修正：1. 针对黄铁矿（二硫化铁FeS2）制酸计算结果进行修正：只要把与含硫量有关的参数乘以0.6562即可，这样可以得出理论上一吨硫精砂标矿可以制成1.07吨H2SO4。2. 针对硫化亚铁（一硫化铁FeS）制酸计算结果进行修正：只要把与含硫量有关的参数乘以0.9626即可，这样可以得出理论上一吨硫精砂标矿可以制成1.068吨H2SO4。3. 针对标准混合型硫精砂制酸计算结果进行修正：只要把与含硫量有关的参数乘以0.7576即可，这样可以得出理论上一吨混合硫精砂标矿可以制成1.068吨H2SO4。六 根据硫铁矿中硫含量和铁含量的数据估算硫铁矿组分的方法（理论数据） 【本条款的计算前提是假设硫铁矿中只含硫S与Fe，并无其他杂质】设：在硫铁矿中有m摩尔数的FeS（硫化亚铁）、n摩尔数的FeS2（二硫化铁），则其总重量为mFeS + nFeS2；如设铁含量为X%、硫含量为Y%，根据第四条中的有关说明，则可得以下方程式： 7(m+n)/(11m+15n)% = X% （1） 4(m+2n)/(11m+15n)% = Y% （2） 关系：X + Y = 100 因X、Y值是已知数，所以代入公式（1）、（2）可得m、n的值。注：实际上的X + Y 100；如X + Y = 90，则以此式代入公式（1）、（2）也可得m、n的值，这就是已经考虑了杂质含量的计算方式。七 硫铁矿烧渣（硫酸渣）中全铁TFe与硫品位(硫质量百分数)的关系 0.875s100 0.625s1. 全硫公式：TFe= 100% 式中s表示全硫。 0.9270s100 0.6250s2. 有效硫公式：TFe=100% 式中0s表示有效硫。 第二篇 在硫化铁全部被氧化成四氧化三铁（Fe3O4）的计算过程一 黄铁矿（二硫化铁FeS2）制酸计算1. 造气（制SO2）： 3 FeS2 + 8 O2 =高温（850980）= 6 SO2 + Fe3O4 以及：S + O2 = SO2 3 FeS2 的分子量： 3（56 + 322）= 3120 = 360Fe3O4的分子量： 563 + 164 = 232（从理论上讲：100%的FeS2中，铁占其46.66%，硫占其53.34%；而100%的Fe3O4中，铁占其72.4%，氧占其27.6%）即：在完全反应的情况下，干基360单位的硫精砂（二硫化铁黄铁矿砂）能反应生成232单位的四氧化三铁（硫酸渣）。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为64.44%，也就是说一吨纯净干基的二硫化铁能产四氧化三铁644.4公斤。但由于实际的工业硫精砂内有2.5%4% 的杂质，且反应不能完全，所以通常的产渣率在61.563之间，设备差一点的也应不低于61%。2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）=2 SO3 (制SO3) 即：360单位的FeS2 可以生成384单位的SO2，再经氧化可以生成480单位的SO3。3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：480单位的SO3可以生成588单位的H2SO4，也就是说：干基360单位的硫精砂（二硫化铁）能反应生成588单位的H2SO4，即理论上一吨优质硫精砂可以制成1.63吨H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4二 硫化亚铁（一硫化铁FeS）制酸计算1. 造气（制SO2）： 3 FeS + 8 O2 =高温（850980）= 3 SO2 + Fe3O4 以及：S + O2 = SO2 3 FeS 的分子量： 3（56 + 32）= 388 = 264Fe3O4的分子量： 563 + 164 = 232（从理论上讲：100%的FeS中，铁占其63.64%，硫占其36.36%；而100%的Fe3O4中，铁占其72.4%，氧占其27.6%）即：在完全反应的情况下，干基264单位的硫精砂（硫化亚铁）能反应生成232单位的四氧化三铁（硫酸渣）。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为87.88%，也就是说一吨纯净干基的硫化亚铁能产四氧化三铁878.8公斤。 2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）=2 SO3 (制SO3) 即：264单位的FeS可以生成192单位的SO2，再经氧化可以生成240单位的SO3。3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：240单位的SO3可以生成294单位的H2SO4，也就是说：干基264单位的硫精砂（硫化亚铁）能反应生成294单位的H2SO4，即理论上一吨优质硫化亚铁硫精砂可以制成1.11吨H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4三 黄铁矿与硫化亚铁混合物标准模型的制酸计算1. 造气（制SO2）： 2 FeS + FeS2 + 6 O2 =高温（850980）= 4 SO2 + Fe3O4以及：S + O2 = SO2 2 FeS 的分子量： 2（56 + 32）= 288 = 176 FeS2 的分子量： 56 + 322 = 120 Fe3O4的分子量： 563 + 164 = 232 （从理论上讲：按以上比例100%的由FeS与FeS2组成的组分中，铁占其53.8%，硫占其46.2%；而100%的Fe3O4中，铁占其72.4%，氧占其27.6%）即：在完全反应的情况下，干基176单位的硫精砂（硫化亚铁）和干基120单位的硫精砂（二硫化铁）能反应生成232单位的四氧化三铁（硫酸渣），混合硫精砂合计为296单位。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为78.4%，也就是说一吨纯净干基的混合硫精砂（按反应方程式中所示意的各组份的摩尔数比例配烧）能产四氧化三铁784公斤。 2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）=2 SO3 (制SO3) 即：176单位的FeS 和120单位的FeS2 可以生成256单位的SO2，再经氧化可以生成320单位的SO3。3. 三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：320单位的SO3可以生成392单位的H2SO4，也就是说：干基296单位的混合物硫精砂能反应生成392单位的H2SO4，即理论上一吨这样的混合硫精砂可以制成1.32吨H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H2SO4四 黄铁矿与硫化亚铁混合物一般模型的制酸计算1. 造气（制SO2）： mFeS + nFeS2 + (5m/3+8n/3)O2 =高温（850980）=(m+2n)SO2 + (m/3+n/3)Fe3O4 以及：S + O2 = SO2 m FeS 的分子量： m（56+32）= 88m （m为FeS任意最小摩尔数值）； n FeS2 的分子量： n（56+322）= 120n （n为FeS2任意最小摩尔数值）； (m/3+n/3) Fe3O4的分子量： (m/3+n/3)（563 + 164）= 232 ( m/3 + n/3 ) 从理论上讲：按以上比例100%由FeS与FeS2所组成的组分中，铁占其7(m+n)/(11m+15n)%，硫占其4(m+2n)/(11m+15n)%；而100%的Fe3O4中，铁占其72.4%，氧占其27.6% 即：在完全反应的情况下，干基88m单位的硫精砂（硫化亚铁）和干基120n单位的硫精砂（二硫化铁）能反应生成 232 ( m/3 + n/3 ) 单位的四氧化三铁（硫酸渣），混合硫精砂合计为 ( 88m + 120n ) 单位。在不考虑杂质含量的前提下，理论产渣率为29(m+n)/3(11m+15n)%，也就是说一吨纯净干基的混合硫精砂能产四氧化三铁290(m+n)/3(11m+15n)公斤。 2. 接触氧化（SO2再经氧化，制成SO3）：2 SO2 + O2 =催化剂V2O5（400500）=2 SO3 (制SO3) 即：88m单位的FeS 和120n单位的FeS2 可以生成64(m+2n)单位的SO2，再经氧化可以生成80(m+2n)单位的SO3。3.三氧化硫的吸收（制H2SO4）： SO3 + H2O = H2SO4 (制硫酸) 即：80(m+2n)单位的SO3可以生成98(m+2n)单位的H2SO4，也就是说：干基88m单位的FeS和120n单位的FeS2这样的混合物硫精砂能反应生成98(m+2n)单位的H2SO4。工业上为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，则：SO3 + H2SO4(浓) = H2S2O7 再加水配成各种浓度的H