專利名稱：一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金用脫硫劑技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
為了提高鋼材產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，爐外處理在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中越 來(lái)越被重視。爐外處理是鐵水預(yù)處理與鋼水爐外精煉的統(tǒng)稱，是指在冶煉爐(高爐、轉(zhuǎn)爐、 電爐)生產(chǎn)鐵水、鋼水的基礎(chǔ)上，以更加經(jīng)濟(jì)、有效的方法改進(jìn)鐵水、鋼液的物理與化學(xué)性 能的冶金手段。
鋼鐵冶煉爐外處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢渣，由于堿度高、含金屬顆粒及有害元素等原因， 其利用途徑及利用率極為有限，露天堆置或填埋處理則會(huì)對(duì)地表環(huán)境和地下水產(chǎn)生較嚴(yán)重的 污染。
目前，爐外處理廢渣主要被當(dāng)做普通的建筑材料，應(yīng)用于鋪路基、填海，其堿度高以及 冶金性能等特點(diǎn)未被有效發(fā)揮，自身價(jià)值未被充分利用；有少量在農(nóng)業(yè)中作為硅肥、磷肥和 土壤改良劑，或在制造業(yè)中作為陶瓷、玻璃等原料，這與冶金工業(yè)生成的大渣量并不能匹配。
爐外處理廢渣亦被應(yīng)用于冶金行業(yè)以燒結(jié)原料使用，可以回收廢渣中Fe、CaO等成分， 降低燒結(jié)礦燃料消耗。但由于對(duì)燒結(jié)成品有害元素含量的要求，只有有害元素含量低的廢渣 才能被利用；國(guó)內(nèi)外亦有向精煉廢渣中添加石灰及螢石制備精煉劑，用于鋼水精煉，廢渣回 收利用率為30~45%，廢渣的循環(huán)利用減少了精煉過(guò)程石灰、螢石的使用量，降低了能耗，節(jié) 約了生產(chǎn)成本，但是由于其廢渣中硫含量高，導(dǎo)致脫硫劑中硫含量偏高，影響其脫硫能力， 且爐渣回收利用率較低。
"一種鋼水精煉劑及其制備方法"(CN 200710052744.8)專利技術(shù)，該鋼水精煉劑的主要 成分為60 卯wt。/。的鋼包爐精煉廢渣、4 15wt。/。的CaO、 6 25wt。/。的A1203混合物以及占上述 混合物重量15 25wtn/。的濃度為5wt。/。至飽和的氯化鎂溶液。該鋼水精煉劑的制備方法為，將 上述各組分均勻混合后制粒，然后放入加熱爐中在600 90(TC條件下加熱1.5 3小時(shí)，出爐后 自然冷卻。為保證一定的脫硫能力和粘結(jié)性，加入的氯化鎂溶液濃度需達(dá)到一定值(〉 0.5wt%)，這不僅增加了生產(chǎn)成本，過(guò)多的鹵族元素的存在對(duì)精煉劑性能也產(chǎn)生了不利影響， 同時(shí)，由于制備過(guò)程中需要在加熱爐中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱，精煉劑的制備過(guò)程能耗較大。
"一種鋼包爐鋼水精煉劑及其制備方法"(CN200810048673.9)專利技術(shù)，該鋼水精煉劑的
3主要成分為50 90wt。/。的鋼包爐精煉廢渣、4 20wt。/。的CaO、 6 30wt。/。的A1203混合物和重量 百分濃度為0.3 3wtM粘結(jié)劑溶液。其制備方法是將精煉廢渣放入加熱爐中在800 100(TC條 件下通水蒸氣加熱0.5~1.5小時(shí)，出爐自然冷卻后，將其與占上述混合物重量5-15wtM的重 量百分濃度為0.3 3wtM的粘結(jié)劑溶液均勻混合制粒，在100 20(TC條件下烘干1 3小時(shí)。該 精煉劑制備過(guò)程中亦需要在加熱爐中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱，精煉劑的制備過(guò)程能耗較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)缺陷，目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、能耗小、成本低的爐外處理 用脫硫劑的制備方法，用該方法所制備的脫硫劑冶金性能好和脫硫能力強(qiáng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是先按固液比為l: (2~8)將爐外處理廢渣 放入溫度為80 374。C的水中，攪拌2 60分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，干燥；然后將30 80wtM的經(jīng)上 述處理后的爐外處理廢渣和20~70%的添加劑混勻裝袋或分別裝袋。
爐外處理廢渣的化學(xué)組分為CaO為30~65wt%， Si02為8~35wt%，八1203為2~30%， S 為0.2~3.5wt%，其余為MgO、 CaF2、 MnO、 FeO、 P以及其它雜質(zhì)；爐外處理廢渣的顆粒粒 度S0.4mm。
添加劑是按下列組分及其含量混勻裝袋或分別裝袋
石灰 70~100wt%; 鋁土礦、氧化鋁、螢石中的一種 0 30wt%; 鋁丸、電石中的一種 0~10wt%。
所述的石灰的CaO含量^:80wt。/。，鋁土礦的A1203含量^40wt。/。，螢石的CaF2含量^90wt。/。， 電石的CaC2含量^70wt。/。；石灰、鋁土礦和氧化鋁的顆粒粒度S0.4mm，螢石粒度^15mm，鋁 丸粒度^20mm，電石粒度S80mm。
所述的干燥或?yàn)樽匀桓稍锘驗(yàn)槿斯ず娓?，干燥后的爐外處理廢渣的水分含量^).5wto/0。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有廢渣制備精煉劑過(guò)程中采用高溫焙燒或水蒸氣 加熱處理溫度高、時(shí)間長(zhǎng)、能耗高且易于引入雜質(zhì)元素等缺陷，利用水對(duì)廢渣進(jìn)行去硫處理， 去硫處理工藝簡(jiǎn)單，處理?xiàng)l件易于實(shí)現(xiàn)，處理溫度低，處理時(shí)間短，能耗低且不會(huì)引入雜質(zhì)。 由于去硫處理降低了廢渣中有害元素硫，在制備爐外處理脫硫劑時(shí)廢渣利用量大，添加劑加 入量小，有利于脫硫劑成本的降低?？紤]到脫硫劑使用過(guò)程中的實(shí)際情況，采取了不同的添 加劑配制方案，有利于改善脫硫劑的冶金性能和提高脫硫劑的脫硫能力。
因此，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低和成本低的特點(diǎn)；所制備的爐外處理脫硫劑冶金性能好和脫硫能力強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制 為避免重復(fù)，先將爐外處理廢渣的化學(xué)組分和物理性能、添加劑各組分的理化性能統(tǒng)一
描述如下，下面各實(shí)施例中將不贅述。
爐外處理廢渣的化學(xué)組分為CaO為30~65wt%， Si02為8~35wt%， A1203為2~30%， S
為0.2~3.5wt%，其余為MgO、 CaF2、 MnO、 FeO、 P以及其它雜質(zhì)。
爐外處理廢渣的顆粒粒度^).4mm;干燥后的爐外處理廢渣的水分含量^).5wto/0。 添加劑各組分中石灰的CaO含量^80wty。，鋁土礦的Al2O3含量^40wtn/。，螢石的CaF2
含量^90wty。，電石的CaC2含量^70wty。；石灰、鋁土礦和氧化鋁的顆粒粒度^).4mm，螢石粒
度^15mm，鋁丸粒度^20mm，電石粒度580mm。
實(shí)施例l
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法，先按固液比為1 : (2 5)將爐外處理廢渣放入溫 度為250 374。C的水中，攪拌2 30分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，人工烘干；然后將30 55wt。/。的經(jīng)上 述處理后的爐外處理廢渣和45 70%的石灰分別裝袋。 實(shí)施例2
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法，先按固液比為l : (5 8)將爐外處理廢渣放入溫 度為80 25(TC的水中，攪拌30 60分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，自然干燥；然后將55 80wt。/。的經(jīng)上 述處理后的爐外處理廢渣和20~45%的石灰混勻裝袋。 實(shí)施例3
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。先按固液比為1 : (2 4)將爐外處理廢渣放入溫 度為300-374。C的水中，攪拌2 20分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，人工烘干；然后將60 80wt。/。的經(jīng)上 述處理后的爐外處理廢渣和20~40%的添加劑分別裝袋。
添加劑按下列組分及其含量分別裝袋 石灰 70~85wt%; 氧化鋁 15-30 wt%。
實(shí)施例4
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量分別裝袋.-石灰 90~95wt%;鋁丸 5~10wt%。 其余同實(shí)施例3。 實(shí)施例5
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量分別裝袋
石灰 80~96wt%; 氧化鋁 3~15wt%; 鋁丸 l~5wt%。 其余同實(shí)施例3。 實(shí)施例6
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量分別裝袋 石灰 80~96wt%; 螢石 3~15wt%; 電石 1~5 wt%。
其余同實(shí)施例3。 實(shí)施例7
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。先按固液比為1 : (4~6)將爐外處理廢渣放入溫 度為80 20(TC的水中，攪拌40-60分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，自然干燥；然后將45 60wt。/。的經(jīng)上 述處理后的爐外處理廢渣和40~55%的添加劑分別裝袋。
添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋 石灰 70~85wt%; 鋁土礦 15~30wt%。 實(shí)施例8
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋 石灰 90~95wt%; 電石 5~10wt%。 其余同實(shí)施例7。 實(shí)施例9
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋 石灰 80~96wt%;氧化鋁 3~15 wt%;
電石 l~5wt%。。其余同實(shí)施例7。實(shí)施例10
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋-石灰 80 96wt%;鋁土礦 3~15wt%;電石 l~5wt%。其余同實(shí)施例7。實(shí)施例11
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。先按固液比為1 : (6~8)將爐外處理廢渣放入溫度為200 30(TC的水中，攪拌20 40分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，人工烘干；然后將30 45wt。/。的經(jīng)上述處理后的爐外處理廢渣和55~70%的添加劑分別裝袋。
添加劑按下列組分及其含量分別裝袋
石灰 70~85wt%;
螢石 15~30wt%。實(shí)施例12
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋石灰 80~95wt%;鋁土礦 15~20wt%;其余同實(shí)施例11。實(shí)施例13
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋石灰 80~96wt%;鋁土礦 3~15wt%;電石 卜5wt0/0。
其余同實(shí)施例11。
實(shí)施例14
一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋石灰 80~96wt%;螢石 3~15wt°/o;鋁丸 l~5wt%。其余同實(shí)施例11。
本具體實(shí)施方式
利用水對(duì)廢渣進(jìn)行去硫處理，去硫處理工藝簡(jiǎn)單，處理?xiàng)l件易于實(shí)現(xiàn)，處理溫度低，處理時(shí)間短，能耗低且不會(huì)引入雜質(zhì)。由于去硫處理降低了廢渣中有害元素硫，在制備爐外處理脫硫劑時(shí)廢渣利用量大，添加劑加入量小，有利于脫硫劑成本的降低?？紤]到脫硫劑使用過(guò)程中的實(shí)際情況，采取了不同的添加劑配制方案，有利于改善脫硫劑的冶金性能和提高脫硫劑的脫硫能力。
因此，本具體實(shí)施方式
具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低和成本低的特點(diǎn)；所制備的爐外處理脫硫劑冶金性能好和脫硫能力強(qiáng)。
8
權(quán)利要求
1、一種爐外處理用脫硫劑的制備方法，其特征在于先按固液比為1∶(2～8)將爐外處理廢渣放入溫度為80～374℃的水中，攪拌2～60分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，干燥；然后將30～80wt％的經(jīng)上述處理后的爐外處理廢渣和20～70％的添加劑混勻裝袋或分別裝袋；爐外處理廢渣的化學(xué)組分為CaO為30～65wt％，SiO2為8～35wt％，Al2O3為2～30％，S為0.2～3.5wt％，其余為MgO、CaF2、MnO、FeO、P以及其它雜質(zhì)；爐外處理廢渣的顆粒粒度≤0.4mm；添加劑是按下列組分及其含量混勻裝袋或分別裝袋石灰70～100wt％，鋁土礦、氧化鋁、螢石中的一種0～30wt％，鋁丸、電石中的一種 0～10wt％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐外處理用脫硫劑的制備方法，其特征在于所述的石灰的CaO 含量^80wt。/。，鋁土礦的Al2O3含量^40wt。/。，螢石的CaF2含量^90wt。/。，電石的CaC2含量 270wt%;石灰、鋁土礦和氧化鋁的顆粒粒度S0.4mm，螢石粒度^15mm，鋁丸粒度^20mm， 電石粒度S80mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐外處理用脫硫劑的制備方法，其特征在于所述的干燥或?yàn)樽?然干燥或?yàn)槿斯ず娓?，干燥后的爐外處理廢渣的水分含量^).5wt。/。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1~3項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的爐外處理用脫硫劑的制備方法所制備的爐外處理 用脫硫劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種爐外處理用脫硫劑及其制備方法。其技術(shù)方案是先按固液比為1∶(2～8)將爐外處理廢渣放入溫度為80～374℃的水中，攪拌2～60分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，干燥；然后將30～80wt％的經(jīng)上述處理后的爐外處理廢渣和20～70％的添加劑混勻裝袋或分別裝袋。爐外處理廢渣的化學(xué)組分為CaO為30～65wt％，SiO₂為8～35wt％，Al₂O₃為2～30％，S為0.2～3.5wt％，其余為MgO、CaF₂、MnO、FeO、P以及其它雜質(zhì)。添加劑按下列組分及其含量混勻裝袋或分別裝袋石灰為70～100wt％；鋁土礦、氧化鋁、螢石中的一種為0～30wt％；鋁丸、電石中的一種為0～10wt％。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低和成本低的特點(diǎn)；所制備的爐外處理脫硫劑冶金性能好和脫硫能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)C21C7/064GK101649371SQ20091006373
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者何環(huán)宇, 倪紅衛(wèi), 劉吉?jiǎng)? 華 張 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)