[發(fā)明專利]一種基于原位還原的白云石基脫硫劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810011868.6
• 申請日: 2008-06-16
• 公開（公告）號: CN101302576A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張廷安;劉燕;豆志河;赫冀成;任曉冬;趙秋月;牛麗萍;蔣孝麗
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C01G1/02
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脫硫技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及到一種基于原位還原的白云石基脫硫劑及其制備方法。?

背景技術(shù)

鋼中的硫?qū)︿撔阅苡胁涣嫉挠绊懀撝械牧驎档弯摰乃苄院晚g性，鋼的性能在硫含量0.013％處是一個(gè)拐點(diǎn)。而現(xiàn)代工業(yè)對鋼中硫含量要求特別嚴(yán)格，高性能的純凈鋼要求硫含量要降到0.01～0.001％以下。隨著分步煉鋼的出現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐煉鋼工序已分解成鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、爐外精練三個(gè)階段來完成，各種化學(xué)反應(yīng)在其最佳的條件下進(jìn)行，獲得了質(zhì)量更加純凈的鋼，滿足了各種工業(yè)對鋼質(zhì)的更高要求。其中，脫硫任務(wù)主要由鐵水預(yù)處理來完成。世界主要產(chǎn)鋼國家長流程中鐵水預(yù)處理比例早已達(dá)到90～100％，而我國與發(fā)達(dá)國家相比存在很大的差距。至上世紀(jì)90年代，爐外脫硫已成為降低鋼中硫含量的關(guān)鍵技術(shù)。?

鐵水爐外脫硫的脫硫劑主要有蘇打、石灰、碳化鈣基脫硫劑和鎂基脫硫劑等四種，其中，鎂基脫硫劑最適于鐵水爐外脫硫的應(yīng)用條件，其優(yōu)點(diǎn)是脫硫能力強(qiáng)；在較低鐵水溫度下，仍具有較好的脫硫能力；脫硫處理所需時(shí)間短、渣量少、溫降小、脫硫效果好。Mg基脫硫劑是目前爐外鐵水脫硫的首選，但是在鐵水預(yù)處理中鎂基脫硫劑還存在著價(jià)格較高，以及由于鎂蒸汽氣泡過大導(dǎo)致鎂的脫硫效率低下和鎂利用率不高(小于50％)等缺點(diǎn)。另外，單獨(dú)噴吹鎂時(shí)，脫硫極限只能達(dá)到含硫10^-5數(shù)量級，噴吹這種復(fù)合脫硫劑時(shí)，脫硫極限可達(dá)含硫10^-6數(shù)量級。因此，從熱力學(xué)角度看，噴吹復(fù)合脫硫劑比單獨(dú)噴吹鎂脫硫更有利，脫硫能力更強(qiáng)。?

世界各國都在尋找新的脫硫劑以取代鎂基脫硫劑。本發(fā)明正是針對現(xiàn)有鎂基脫硫劑的缺點(diǎn)，提出了以煅燒白云石為原料，以C、Al-Si合金或Fe-Si合金為還原劑，采用原位還原技術(shù)直接制備出脫硫劑進(jìn)行脫硫。該脫硫劑具有成本低廉，脫硫劑利用率高，脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有脫硫技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種以白云石為原料基于原位還原的脫硫劑及其制備方法。?

本發(fā)明的白云石基脫硫劑的組分為煅燒的白云石、還原劑(Si-Fe合金、Al-Si合金或C)、?自蔓延發(fā)熱劑、反應(yīng)促進(jìn)劑和螢石，煅燒白云石在白云石基脫硫劑中所占的質(zhì)量百分比為60～70％；還原劑在白云石基脫硫劑所占的質(zhì)量百分比為10～17％；反應(yīng)促進(jìn)劑為SiO₂，在白云石基脫硫劑中所占的質(zhì)量百分比為0～5％；螢石在白云石基脫硫劑中所占的質(zhì)量百分比為1～5％，自蔓延發(fā)熱劑為鋁粉和氧化亞鐵粉(或三氧化二鐵粉)的混合物，在脫硫劑總質(zhì)量的12～20％。其中煅燒白云石成份為CaO和MgO；自蔓延發(fā)熱劑中的Al和FeO(或Al和Fe₂O₃)按化學(xué)反應(yīng)理論需要量配料，反應(yīng)方程式為2Al+3FeO＝Al₂O₃+3Fe或2Al+Fe₂O₃＝2Fe+Al₂O；Si-Fe合金Si含量大于70％且小于100％；Al-Si合金的Si含量大于30％，Al含量大于5％；C為普通石墨或木炭，含固定碳75％以上；螢石為普通螢石。?

本發(fā)明的白云石基脫硫劑的制備步驟為：?

將白云石在1000～1300℃煅燒60～200min，獲得煅白活性為35％的煅燒白云石作為白云石基脫硫劑制備原料；或利用以白云石為原料煉鎂過程中，煅燒白云石形成的粒度小于0.075mm的廢料作為白云石基脫硫劑制備原料。?

將煅燒白云石、還原劑(Si-Fe合金、Al-Si合金或C)、鋁粉、氧化亞鐵粉(或三氧化二鐵粉)、反應(yīng)促進(jìn)劑和螢石分別以120℃～200℃的溫度干燥4h～20h，采用球磨機(jī)將煅燒白云石粉末、還原劑粉末、鋁粉、氧化亞鐵粉(或三氧化二鐵粉)、反應(yīng)促進(jìn)劑粉末和螢石粉末混合，各物料粉末加入質(zhì)量比為煅燒白云石∶(鋁粉+氧化亞鐵粉)∶石墨∶SiO₂∶螢石＝60～70∶12～20∶10～17∶0～5∶1～5；磨至粒度小于200目，然后用制樣機(jī)以20～50MPa壓力制成球形或其它形狀的顆粒，制備成白云石基脫硫劑。?

本發(fā)明的白云石基脫硫劑的使用方法為：?