[發(fā)明專利]水合脫硫劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410524416.3
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104212944A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳耀冬;宋明健;張建兵;陳軍超;曾兆江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國十九冶集團(tuán)有限公司
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064
• 代理公司: 成都希盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 柯海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水合脫硫劑及其制備方法，屬于煉鋼脫硫技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

脫硫劑是煉鋼生產(chǎn)工藝中必不可少的部分，其流動(dòng)性和脫硫效是衡量其效能的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)使用的脫硫劑類型經(jīng)歷了活性石灰、純堿、電石單一種類脫硫劑和以電石或活性石灰為主，配Mg、AD(AD為Al₂O₃簡稱,AD中Al₂O₃含量較少,一般為15～20％)、CaF₂、CaCO₃、石墨等制成的復(fù)合脫硫劑兩個(gè)階段。

目前，隨著鋼材原材料大幅漲價(jià)，鋼材市場形勢日趨激烈，如何通過采取有效的手段降低鋼材生產(chǎn)成本，是一個(gè)亟待解決的問題，而脫硫劑是生產(chǎn)鋼材的重要原材料之一，如何降低脫硫成本，提高效率，減少脫硫單耗等成了必須解決的問題。鎂渣也叫鎂還原渣，來自鎂冶煉廠，是生產(chǎn)金屬鎂時(shí)排出的工業(yè)廢渣，當(dāng)前只能作為廢棄物堆放。近年來，我國鎂冶煉行業(yè)快速發(fā)展,隨著原鎂和鎂合金年產(chǎn)量的逐年增高，排放出來的鎂渣也越來越多，對環(huán)境造成了極大的壓力。粉煤灰來自煤燃燒，一部分可用于建材，大部分仍儲(chǔ)存于灰場。因此如何變廢為寶，研發(fā)一種低成本高效脫硫劑迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供采用鎂渣和粉煤灰制備而成的水合脫硫劑。

本發(fā)明水合脫硫劑，由以下重量份的組分經(jīng)水合反應(yīng)制成：鎂渣80～95份，粉煤灰1～7份，添加劑0.1～1份。

進(jìn)一步的，優(yōu)選由以下重量份的組分經(jīng)水合反應(yīng)制成：鎂渣90.1份，粉煤灰4～6份，添加劑0.5份。

其中，所述添加劑優(yōu)選為乙二酸。

作為優(yōu)選方案，所述水合反應(yīng)的條件為：反應(yīng)壓強(qiáng)0.2～5MPa，反應(yīng)溫度80～100℃，反應(yīng)時(shí)間至少為8h。

更優(yōu)選水合反應(yīng)的條件為：反應(yīng)壓強(qiáng)1～4MPa，反應(yīng)溫度85～95℃，反應(yīng)時(shí)間為8h。

進(jìn)一步優(yōu)選水合反應(yīng)的條件為：反應(yīng)壓強(qiáng)3MPa，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時(shí)間為8h。

本發(fā)明解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供本發(fā)明水合脫硫劑的制備方法。

本發(fā)明水合脫硫劑的制備方法，包括以下步驟：

a、將鎂渣、粉煤灰、添加劑和水混合，得到混配均勻的反應(yīng)物；

b、將反應(yīng)物進(jìn)行水合反應(yīng)，過濾，得生成物；

c、將生成物烘干，得到水合脫硫劑。

其中，在b步驟之后將生成物浸泡、洗滌至濾液接近中性，過濾后進(jìn)行c步驟。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1)采用鎂渣和粉煤灰為原料制備得到的水合脫硫劑，為鎂渣和粉煤灰的高價(jià)值回收利用提出了一種新的思路，使鎂渣和粉煤灰不再是污染環(huán)境的廢棄物，而成為煉鋼生產(chǎn)中一種有效的生產(chǎn)材料，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2)本發(fā)明的水合脫硫劑對鋼材的脫硫效果好，其脫硫轉(zhuǎn)化率可由傳統(tǒng)的12.3％提高到34.7％。

3)采用乙二酸為添加劑時(shí)，其鈣轉(zhuǎn)化率高，添加0.5％乙二酸時(shí)水合脫硫劑的鈣轉(zhuǎn)化率可達(dá)75.6％，添加其他添加劑效果較差，水合脫硫劑的鈣轉(zhuǎn)化率最多達(dá)到55.6％。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的脫硫劑是以鎂渣和粉煤灰固體廢棄物作為原料,鎂渣中含有的Ca₂SiO₄和粉煤灰中SiO₂,添加相應(yīng)量的添加劑,經(jīng)固態(tài)合成反應(yīng)得到，其中，按重量份計(jì)，鎂渣80～95份，粉煤灰1～7份，添加劑0.1～1份。

本發(fā)明的脫硫劑制備方法比較簡單,原料價(jià)廉易得可棄置,能耗低,成本低；鎂渣/粉煤灰水合脫硫劑的有效脫硫成分為水合硅鋁酸鈣[(CaO)(SiO₂)₂(Al₂O₃)(H₂O)₄]、水合鋁酸鈣[(CaO)₃(Al₂O₃)(H₂O)_x]；適合于無水、中溫及在不利于氣固反應(yīng)環(huán)境中更大程度地提高脫硫速度和脫硫效率。

鎂渣/粉煤灰水合反應(yīng)后,粉煤灰顆粒的外表面均勻地覆蓋了水合脫硫劑層,而粉煤灰顆粒的內(nèi)部充滿孔隙,在脫硫反應(yīng)時(shí)二氧化硫可以從水合脫硫劑層的內(nèi)外表面兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)散,脫硫反應(yīng)進(jìn)行地更加徹底。

進(jìn)一步的，優(yōu)選由以下重量份的組分經(jīng)水合反應(yīng)制成：鎂渣90.1份，粉煤灰4～6份，添加劑0.5份。