CN110669894B - 一种无氟kr脱硫剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无氟KR脱硫剂及其制备方法，各原料重量百分比为：活性石灰70％～83％，硼酐2％～5％，铝渣8％～15％，白云石4.5％～10％，硅酸钠1.5％～5％；活性石灰CaO含量大于90％，活性度大于320mo1/ml；硼酐B2O3含量大于90％；铝渣Al2O3含量大于75％，SiO2含量小于0.5％；白云石中MgCa(CO3)2含量大于80％。对烘干后的活性石灰、硼酐、铝渣配料进行混匀，之后进行研磨，对白云石进行单独研磨处理；将硅酸钠溶液以雾化的方式喷洒在白云石颗粒上，与活性石灰、硼酐、铝渣的混合粉进行挂粉处理；对挂粉后的颗粒进行烘干强化处理。本发明消除了KR脱硫剂氟给环境带来的危害，降低了氟脱硫剂对KR搅拌桨的浸蚀，提高了脱硫反应界面，保证脱硫效率能够满足生产要求。

Description

一种无氟KR脱硫剂及其制备方法
技术领域
本发明属于转炉冶炼铁水预处理领域，特别是涉及一种无氟KR脱硫剂及其制备方法。
背景技术
在铁水预处理工艺中，由于KR搅拌法动力性能优越，脱硫剂主要是价格低廉的石灰系，脱硫效果比较稳定，效率高，脱硫剂消耗少，被各钢铁企业普遍采用。KR法的脱硫剂是采用CaO和萤石的混和物，其萤石加入量通常在5～15％。萤石加入可以降低脱硫渣系的熔点，从而有利于脱硫反应的发生。同时，萤石的加入会降低炉渣黏度，增强脱硫效果。但萤石加入后，不仅会降低KR搅拌头和钢包的使用寿命，导致成本升高，而且在使用过程中还会生成大量的含氟烟气、粉尘、冶金渣、废水，从而污染到周围的大气、土壤和水，氟离子进入水后容易对人体骨骼造成松动危害。
发明内容
为了消除KR脱硫过程中萤石使用，本发明提供了一种无氟KR脱硫剂及其制备方法，可降低氟对环境的危害，使KR脱硫铁水预处理技术成为绿色环保冶炼技术。
为了实现发明目的，本发明采取的技术方案如下：
KR脱硫剂中一般会含有10％左右的萤石作为助熔剂，以降低脱硫剂的熔点，使其在脱硫过程中能够提高脱硫效率。脱硫剂不配加萤石势必会增加其熔点，导致脱硫效率大幅下降，为了不影响脱硫剂使用效果，可以采用硼酐作为助熔剂，硼酐其主要成分为B2O3，熔点为450℃，能够促进石灰熔化。为了进一步降低石灰的粘度，在配料中可以加入主要成分为Al2O3的铝渣，使其能够生成低熔点化合物。为了使脱硫剂在使用过程中，增加与铁水的接触面积，促进脱硫反应的进行，在脱硫剂中配入能够在高温产生气体的原料白云石。为此，进行了如下无氟KR脱硫剂配制：一种无氟KR脱硫剂由活性石灰、硼酐、铝渣、白云石及硅酸钠配制而成，各原料重量百分比为：活性石灰70％～83％，硼酐2％～5％，铝渣8％～15％，白云石4.5％～10％，硅酸钠1.5％～5％；所述原料要求活性石灰CaO含量大于90％，活性度大于320mo1/ml；硼酐B2O3含量大于90％；铝渣Al2O3含量大于75％，SiO2含量小于0.5％；白云石中MgCa(CO3)2含量大于80％。此外，为了提高脱硫效果，上述各原料的S含量均要小于0.1％，配制方法各步骤如下：
(1)为了去除原料中的水分，对活性石灰、硼酐、铝渣、白云石进行烘干处理，其烘干温度控制在200℃～350℃，时间为3～8小时；
(2)对烘干后的活性石灰、硼酐、铝渣配料按上述配比进行混匀，之后进行研磨处理，研磨后的粒径要求不大于0.1mm，对烘干后的白云石进行单独研磨处理，研磨后的粒径要求在1～3mm；
(3)按上述原料配比称取粒径为1～3mm的白云石，将上述原料配比的硅酸钠配制成浓度为10％～50％的硅酸钠溶液，并以雾化的方式喷洒在白云石颗粒上，其喷洒量控制在5～30ml/kg，再将白云石颗粒与活性石灰、硼酐、铝渣的混合粉进行混合挂粉处理，通过此方式将脱硫剂颗粒的粒径控制在5～10mm；
(4)对挂粉后的颗粒进行烘干强化处理，其烘干强化温度控制在100～200℃，时间为2～4小时。
采用本方法可获得如下有益效果：
(1)消除KR脱硫剂氟给环境带来的危害，使其能够达到绿色化处理；
(2)由于脱硫剂颗粒的内部含有白云石，在其被加热后能够使颗粒以爆裂的方式破碎，极大提高了脱硫反应界面，保证脱硫效率能够满足生产要求；
(3)可以降低常规含氟脱硫剂对KR搅拌桨的浸蚀，使搅拌桨的平均使用寿命由145小时提高至210小时。
具体实施方式
实施例1
一种无氟KR脱硫剂由活性石灰、硼酐、铝渣、白云石及硅酸钠配制而成，各原料重量百分比分别为：75％，2.5％，12.5％，8％，2％。所述原料，要求活性石灰CaO含量92％，活性度为330mo1/ml；硼酐B2O3含量为92％；铝渣Al2O3含量为78％，SiO2含量小于0.5％；白云石中MgCa(CO3)2含量为85％，各原料的S含量均小于0.1％，配制方法包括如下步骤：
(1)为了去除原料中的水分，对活性石灰、硼酐、铝渣、白云石进行烘干处理，其烘干温度控制在240℃，时间为4小时；
(2)对烘干后的活性石灰、硼酐、铝渣配料按上述配比进行混匀，之后进行研磨处理，研磨后的粒径要求不大于0.1mm，对烘干后的白云石进行单独研磨处理，研磨后的粒径要求在1～3mm；
(3)按上述原料配比称取粒径为1～3mm的白云石，将上述原料配比的硅酸钠配制成浓度为10％～50％的硅酸钠溶液，并以雾化的方式喷洒在白云石颗粒上，其喷洒量控制在5～30ml/kg，再将白云石颗粒与活性石灰、硼酐、铝渣的混合粉进行挂粉处理，之后再将硅酸钠溶液以雾化的方式喷洒在挂粉后的颗粒上，进行二次挂粉处理，通过此方式将脱硫剂颗粒的粒径控制在5～10mm；
(4)对最终脱硫剂颗粒进行烘干强化处理，其烘干强化温度控制在120℃，时间为2.5小时。
实施例2
一种无氟KR脱硫剂由活性石灰、硼酐、铝渣、白云石及硅酸钠配制而成，各原料重量百分比分别为：80％，3.5％，8.5％，4.5％，3.5％。所述原料，要求活性石灰CaO含量大于90％，活性度为360mo1/ml；硼酐B2O3含量为95％；铝渣Al2O3含量为80％，SiO2含量小于0.5％；白云石中MgCa(CO3)2含量为90％，各原料的S含量均小于0.1％，配制方法包括如下步骤：
(1)为了去除原料中的水分，对活性石灰、硼酐、铝渣、白云石进行烘干处理，其烘干温度控制在300℃，时间为5小时；
(2)对烘干后的活性石灰、硼酐、铝渣配料按上述配比进行混匀，之后进行研磨处理，研磨后的粒径要求不大于0.1mm，对烘干后的白云石进行单独研磨处理，研磨后的粒径要求在1～3mm；
(3)按上述原料配比称取粒径为1～3mm的白云石，将上述原料配比的硅酸钠配制成浓度为10％～50％的硅酸钠溶液，并以雾化的方式喷洒在白云石颗粒上，其喷洒量控制在5～30ml/kg，再在将白云石颗粒与活性石灰、硼酐、铝渣的混合粉进行挂粉处理，之后再将硅酸钠溶液以雾化的方式喷洒在挂粉后的颗粒上，进行二次挂粉处理，通过此方式将脱硫剂颗粒的粒径控制在5～10mm；
(4)对最终脱硫剂颗粒进行烘干强化处理，其烘干强化温度控制在140℃，时间为3小时。
根据此方法配制的KR脱硫剂与常规含氟脱硫剂的使用效果比较如表1所示。
表1使用效果比较
Figure BDA0002223775270000041

Claims (2)

1.一种无氟KR脱硫剂，其特征在于：各原料重量百分比为：活性石灰70%～83%，硼酐2%～5%，铝渣8%～15%，白云石4.5%～10%，硅酸钠1.5%～5%；所述原料要求活性石灰CaO含量大于90%，活性度大于320mo1/ml；硼酐B2O3含量大于90%；铝渣Al2O3含量大于75%，SiO2含量小于0.5%；白云石中MgCa(CO3)2含量大于80%；上述各原料的S含量均要小于0.1%；制备方法包括如下步骤：
（1）对活性石灰、硼酐、铝渣、白云石进行烘干处理，其烘干温度控制在200～350℃，时间为3～8小时；
（2）对烘干后的活性石灰、硼酐、铝渣配料按上述配比进行混匀，之后进行研磨处理，研磨后的粒径要求不大于0.1mm，对烘干后的白云石进行单独研磨处理，研磨后的粒径要求在1～3mm；
（3）按上述原料配比称取粒径为1～3mm的白云石，将上述原料配比的硅酸钠配制成浓度为10%～50%的硅酸钠溶液，并以雾化的方式喷洒在白云石颗粒上，其喷洒量控制在5～30ml/kg，再将白云石颗粒与活性石灰、硼酐、铝渣的混合粉进行混合挂粉处理，通过此方式将脱硫剂颗粒的粒径控制在5～10mm；
（4）对挂粉后的颗粒进行烘干强化处理，其烘干强化温度控制在100～200℃，时间为2～4小时。
2.根据权利要求1所述的无氟KR脱硫剂，其特征在于：所述步骤（2）的混合挂粉处理可进行一次或多次。
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