[發明專利]復合脫硫劑及使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法

在審

• 申請號: 201410469718.5
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104195280A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 梁新騰;曾建華;李揚洲;龔洪君;楊森祥;杜利華;喻林;陳均;何為;陳路
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司;攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02;C21C7/064
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 邢偉

技術領域

本發明涉及鐵水脫硫技術領域，具體來講，涉及一種低成本、高效率的復合脫硫劑，以及一種使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法。

背景技術

國內外鐵水脫硫發展至今已有幾十種方法，有鐵水溝捕撒法、倒包法、機械攪拌法、吹氣攪拌法、噴粉法等等，現在最常用的幾種鐵水脫硫工藝主要有KR法、單吹顆粒鎂工藝、鎂基脫硫劑復合噴吹工藝、混合噴粉工藝。

脫硫劑的種類很多，鐵水脫硫預處理中常用的脫硫劑有鈣系脫硫劑、鈉系脫硫劑、鎂系脫硫劑。

然而，現有技術中的脫硫劑存在成本高和/或脫硫效率不高的不足。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。

例如，本發明的目的在于提供一種低成本且脫硫效果好的鐵水用復合脫硫劑。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種復合脫硫劑。所述復合脫硫劑按重量份計由12～19份的鈍化金屬鎂、75～83份的高鎂石灰和2～10份的鈉鹽混合而成，且總重量份為100份。

本發明的另一目的在于提供一種能夠降低脫硫成本且改善脫硫效果的鐵水脫硫方法。

為了實現上述目的，本發明的另一方面提供了一種鐵水脫硫方法。所述鐵水脫硫方法控制鐵水溫度為1250～1390℃，并向鐵水中噴吹如權利要求1至5中任意一項所述的復合脫硫劑4.15～6.35kg/t鐵。

與現有技術相比，本發明的復合脫硫劑及使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法的有益效果包括：能夠降低脫硫成本，且能夠提高脫硫效果。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的復合脫硫劑及使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法。

在本發明的一個示例性實施例中，復合脫硫劑按重量份計可以由12～19份的鈍化金屬鎂、75～83份的高鎂石灰和2～10份的鈉鹽混合而成，且總重量份為100份。優選地，復合脫硫劑可以由14～17份的鈍化金屬鎂、77～81份的高鎂石灰和5～8份的鈉鹽構成。

溫度在1350℃時，鎂有氣態，此時鎂蒸汽的脫硫能力很強，反應平衡后，硫含量約為1.6×10^-5。依照熱力學理論，△G的值越小，就會越容易向正反應方向進行，因此鎂的脫硫劑在較低的溫度下也能做到高脫硫效率。

用鎂進行鐵水脫硫的反應包括以下幾個步驟：

(l)鈍化后的金屬鎂在進入鐵水中熔化、汽化和溶解過程；

(2)鐵水中溶解的硫與鎂蒸汽的氣泡在接觸面處發生反應；

(3)金屬鎂溶解后的金屬鎂和硫發生均勻的反應，生成MgS；

(4)MgS顆粒形成后進入渣中被排除。

發明人發現：用高鎂石灰粉劑做為鐵水中反應的載體，能夠更加充分發揮金屬鎂的脫硫作用。并且，相對于采用活性石灰做為鎂脫硫劑的載體而言，以高鎂石灰作為鎂脫硫劑的脫硫反應載體能夠大大降低成本，同時高鎂石灰粉劑中CaO、MgO也能起到脫硫的作用；但是脫硫產物為高熔點的硫化鈣、硫化鎂，它在高鎂石灰表面的存在會抑制高鎂石灰顆粒內部的CaO、MgO繼續參與脫硫反應。因此，發明人將復合脫硫劑的成分控制為由12～19份的鈍化金屬鎂、75～83份的高鎂石灰和2～10份的鈉鹽混合而成。這里，配入2～10份的鈉鹽，能夠借助鈉鹽熔點低的特點使硫化鈣、硫化鎂與鈉鹽形成低熔點的化合物，改善高鎂石灰的反應動力學條件，以提高高鎂石灰的利用率；同時，鈉鹽(例如，Na₂CO₃)具有很強的脫硫能力，能顯著提高脫硫效率。

關于降低成本的效果具體說明如下：本發明的復合脫硫劑所采用的高鎂石灰材料常規價格可以為300元/t左右；然而，活性石灰的價格通常為600元/t左右，顯然，本發明的方法能夠大大降低脫硫劑成本。例如，高鎂石灰可為白云石經過高溫煅燒后的產物。高鎂石灰的成分可以為CaO：40～60％、MgO：30～50％、CaCO₃：5～10％和MgCO₃：5～10％，當然，也可含有少量雜質。

在本發明中，鈍化金屬鎂中金屬鎂(TMg)含量≥90％，其余為MgO。鈉鹽可以為碳酸鈉，碳酸鈉中Na₂CO₃含量優選為≥98％，其余為SiO₂。鈍化金屬鎂中粒徑＜1mm的占80％以上、且粒徑＜2mm的占100％。高鎂石灰中粒徑＜1mm的占80％以上、且粒徑＜2mm的占100％。鈉鹽中粒徑＜1mm的占80％以上、且粒徑＜2mm的占100％。