[發明專利]一種預焙陽極澆注用磷生鐵的脫硫工藝

有效

• 申請號: 201410263909.6
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN105296700B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 王文儒;張生;靳文軍;李賀松;曹亞飛
• 申請（專利權）人: 大唐國際發電股份有限公司高鋁煤炭資源開發利用研發中心;內蒙古大唐國際再生資源開發有限公司;中南大學
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02;C25C3/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 黃健

技術領域

本發明涉及一種預焙陽極澆注用磷生鐵的脫硫工藝，屬于鋁電解冶煉技術領域。

背景技術

在鋁電解用預焙燒陽極生產過程中，通常采用磷生鐵水對陽極鋼爪及陽極進行熔接。磷生鐵質量的好壞會直接影響陽極的澆注質量、澆注效率以及電解的電流效率等。眾所周知，磷生鐵的主要合金元素為碳、硅、錳、磷和硫，其中硫是有害元素，磷生鐵中硫份的增加會惡化磷生鐵的流動性，使澆注后的鐵環脆裂，嚴重影響陽極的使用，同時還會增加鐵碳壓降，劣化鋁電解經濟技術指標。目前，很多鋁電解企業為了去除磷生鐵中富集的硫元素，不惜一切代價全部報廢更新磷生鐵來解決問題。這種解決方法不但浪費了資源，而且還嚴重增加了生產成本。因此，如何找到一種方法對鋁電解預焙燒陽極澆注用磷生鐵實施脫硫，從而有效的降低生產成本、避免資源的浪費一直是人們亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種預焙陽極澆注用磷生鐵的脫硫工藝，該脫硫工藝對預焙陽極澆注用磷生鐵實施有效的脫硫，不但避免了資源的浪費，而且還有效的降低了生產成本。

本發明提供了一種預焙陽極澆注用磷生鐵的脫硫工藝，所述脫硫工藝包括：將磷生鐵、脫硫劑和聚渣劑混合反應，去除反應后產生的硫化物和鐵渣，得到脫硫后的磷生鐵；

其中，所述脫硫劑包括如下重量百分比的組分：CaO 70-75％、CaCO₃ 10-15％和CaF₂ 8-10％；在本發明中，所使用的脫硫劑是CaO、CaCO₃和CaF₂按照一定比例進行混合的混合物，其具有高效的脫硫效果，具體表現在：對磷生鐵的脫硫率可達到50％以上。在本發明中，需要說明的是：脫硫劑進行脫硫的對象為含硫量超過0.2％的磷生鐵，經過脫硫工藝后得到的磷生鐵的含硫量小于0.2％，通過脫硫工藝處理后的磷生鐵能夠滿足預焙陽極澆注的要求。另外，本發明中提到的脫硫率是指：脫硫前、后磷生鐵含硫量的差值與脫硫前磷生鐵含硫量之比，在本領域中，我們所認定的磷生鐵的高效脫硫是指脫硫率達到50％以上。

所述聚渣劑包括如下重量百分比的組分：SiO₂ 65-70％、Al₂O₃ 15-18％和Fe₂O₃10-12％；與此同時，在本發明中，所使用的聚渣劑是SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃按照一定比例進行混合的混合物，其具有快速、高效的聚渣效果，具體表現在：對磷生鐵脫硫后的殘渣的聚渣率可達到80％以上。本發明中提到的聚渣率是指：聚渣量與總渣量的比值，通常聚渣量可以經過扒渣直接測得，而總渣量則根據脫硫率結合化學反應式計算得出。另外，需要說明的是：經脫硫工藝后得到的硫化物溶解性較好，因此需要聚渣劑對扒渣得到的硫化物進行聚合處理，經聚渣劑聚合后的硫化物更容易與磷生鐵進行分離。

在本發明中，所述磷生鐵、脫硫劑和聚渣劑的重量比為1000:1.0-2.0:0.5-1.0。將三種物質按照上述重量比進行混合反應可以對磷生鐵實施有效的脫硫。

在本發明中，所述磷生鐵、脫硫劑和聚渣劑混合反應的時間為60-90s；反應的溫度為1300-1350℃。磷生鐵在上述反應條件下進行反應，可以有效的脫去磷生鐵中的硫元素，從而能夠達到循環使用的目的。

本發明的預焙陽極澆注用磷生鐵的脫硫工藝可以使磷生鐵脫硫后循環使用，有效地避免了資源浪費，同時還降低了生產成本。與此同時，本發明中所使用的脫硫劑具有高效的脫硫效率，其脫硫率可達到50％以上；所使用的聚渣劑具有快速、高效的聚渣效果，其聚渣率可達到80％以上。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

一種預焙陽極澆注用磷生鐵的脫硫工藝，其具體脫硫工藝如下：

在1332℃下，將2000kg含硫量超過2％的磷生鐵、2.5kg脫硫劑和1.5kg聚渣劑置于抬包內進行混合反應70s，反應后扒去抬包內的硫化物和鐵渣，得到含硫量小于2％的磷生鐵；