[發明專利]一種脫除含鈦高爐渣中硫元素的方法

有效

• 申請號: 201610631565.9
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN106282539B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 仇圣桃;李建新;白瑞國;張明博;李鳳臣;常金寶;劉宏強;張述明;徐立山;劉宇;賀超;高海;田京雷;李立業;方鳴
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院;河鋼股份有限公司;河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
• 主分類號: C22B1/11
• 分類號: C22B1/11;C21B3/06
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 張小娟

本發明屬于含鈦高爐渣資源綜合利用領域，特別涉及一種脫除含鈦高爐渣中硫元素的方法。該方法包括如下步驟：含鈦高爐渣冷卻→破碎、研磨→渣水混合→噴吹CO₂并加以攪拌→沉淀固液分離→烘干沉淀渣；其中：含鈦高爐渣的冷卻為緩慢冷卻；噴吹CO₂的脫硫反應原理為CaS+CO₂+H₂O＝H₂S+CaCO₃。在CO₂脫除緩冷高爐渣硫元素工藝處理后，緩冷高爐渣中硫元素的脫除率均在70％以上。含鈦高爐渣脫硫后，其渣中S含量均≤0.234％。

技術領域

本發明屬于含鈦高爐渣資源綜合利用領域，特別涉及一種脫除含鈦高爐渣中硫元素的方法。

背景技術

含鈦高爐渣是高爐渣冶煉釩鈦磁鐵礦產生的廢固體，普通高爐渣可以用來制作水泥，得到大規模處理。由于含鈦高爐渣中TiO₂含量較高，直接用于制作高爐渣水泥，TiO₂會降低水泥活性和強度，因此含鈦高爐渣不利于制作水泥，導致大量含鈦高爐渣被廢棄，產生了“堆積如山”的現象，據保守估計含鈦高爐渣已累計生產3.5億噸以上，并且每年都在快速增長，僅河北鋼鐵股份有限公司承德分公司的年產量就高達350-400萬噸，造成含鈦高爐渣的大量堆積，難以消納。含鈦高爐渣廢固的大量排放，不僅占用大面積土地，并且破壞植被、污染土壤和水體，尤其是惡劣氣候條件下會引發泥石流和揚塵等自然災害，加劇了周邊環境的污染，給生產企業增加了占地和環境治理的成本。目前含鈦高爐渣的綜合利用水平較低，僅靠提取Ti元素單一成分，Ti提取率較低，生產成本較高，得不償失，并且在提鈦過程中會產生大量三廢，對環境的污染非常嚴重。

因此，針對含鈦高爐渣生產現狀及存在的問題，應該尋求新的突破，建立含鈦高爐渣資源的無害化處理和資源化綜合利用已迫在眉睫。在鋼鐵產能過剩、環保要求高的當前，作為含鈦高爐渣的生產企業能夠充分利用這一資源，將會為企業帶來新的活力和效益增長點。

含鈦高爐渣中具有較高的CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO和TiO₂含量，發現上述氧化物可以返回鋼鐵流程再加以利用，但是由于含鈦高爐渣中S含量非常高，含量在1.0％左右，直接利用含鈦高爐原渣將對鋼水中的S含量控制不利，影響鋼材質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種脫除含鈦高爐渣中硫元素的方法，首先將高爐渣中的S脫除，降低高爐渣含量后，再將低硫含鈦高爐渣加以利用，以滿足返回鋼鐵流程的需求，為含鈦高爐渣資源綜合利用提供新的技術方案和奠定基礎。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明提供一種脫除含鈦高爐渣中硫元素的方法，該方法包括如下步驟：

含鈦高爐渣冷卻→破碎、研磨→渣水混合→噴吹CO₂并加以攪拌→沉淀固液分離→烘干沉淀渣；

其中：含鈦高爐渣的冷卻為緩慢冷卻；噴吹CO₂的脫硫反應原理為CaS+CO₂+H₂O＝H₂S+CaCO₃。

該方法包括如下具體步驟：

(1)將高爐紅渣排進緩冷渣坑，控制含鈦高爐渣的冷卻速率；

(2)對緩冷高爐渣進行破碎、研磨；

(3)按比例將研磨后的緩冷含鈦高爐渣和水在反應釜內混合；

(4)開啟噴吹CO₂流量開關，向渣水混合液內部噴吹CO₂氣體；同時，對渣水混合液施加攪拌和溫度控制以提高反應速率和脫硫率；

(5)反應結束后采用沉淀池對渣水混合液進行固液分離；