[发明专利]一种含碳球团用固硫剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于炼铁球团矿领域，特别涉及一种减少还原过程中SO₂排放量的含碳球团用固硫剂及其制备方法。

背景技术

含碳球团为含铁粉料（主要是铁精矿粉）与含碳原料（主要是煤粉）的混合物，外部施加一定压力，使含铁粉料与含碳原料固结成块。与传统高温烧结造块过程相比，有效地缩短了钢铁冶金流程，简化工艺，降低生产能耗。同时含铁原料与还原剂紧密接触，增大接触面积，在还原过程中能够快速还原铁氧化物，具有还原性高，还原速度块的优点。

含碳球团所使用的含碳原料可用煤种范围较广，大部分煤种都可使用，低价高硫煤也可以作为含碳球团的原料。但如果含碳球团使用低价高硫煤，在生产还原过程中，势必会增大SO₂的排放量，而SO₂所造成的环境污染已成为我国最重要的环境问题之一。由于我国对排放的SO₂治理能力的欠缺，致使我国成为世界上酸雨最为严重的地区之一，这不但严重影响我国经济建设的发展，更影响人民群众的正常生活。因而，含碳球团要使用低价的高硫煤作为原料来降低原料成本，就必须克服SO₂排放量增加的难题。

目前，有关煤的固硫剂国内外相关研究较多，生产技术较为成熟。如，中国专利公开号CN1593722A公开了一种高温复合固硫剂，其组成为：石灰石粉或电石渣70～90%、铝矾土5～25%、助添加剂A与B1～5%，所述的助添加剂A为钾长石、绢云母、伊利石或碳酸钾，所述助添加剂B为天青石、锶长石或氯化钾。中国专利公开号CN101186854A公开了一种煤的固硫剂，由镁系原矿物、生活垃圾及工业废料混匀即成，其镁系原矿物、生活垃圾及工业废料各为20%～60%、10%～30%、20%～60%。专利公开号CN101480568A公开了一种赤泥固硫剂以及利用赤泥进行燃煤固硫的方法，其赤泥固硫剂由如下方法制得：a、将烧结法生产氧化铝得到的赤泥干燥，使赤泥的含水量低于20%；b、将干燥后的赤泥粉碎；c、将粉碎后的赤泥焙烧，焙烧时间为30～180分钟，焙烧温度为350～700℃。将赤泥固硫剂与燃煤混合均匀后加入到燃烧炉中燃烧。

迄今为止，含碳球团固硫剂这一领域的研究尚属空白。若将煤的固硫剂应用在含碳球团上，则普遍存在的问题是：

1）使用量大，普遍使用量占煤量的7%～15%，如果应用在含碳球团上会大大降低含碳球团品位，降低金属化率。

2）杂质和冶金有害元素带入量较多，煤的固硫剂主要考虑煤燃烧过程中固硫作用，并没有考虑冶金生产，所以现有煤的固硫剂普遍加入大量冶金有害元素，应用在含碳球团生产过程中势必影响生产。

3）含碳球团还原生产过程与燃煤锅炉燃烧过程差别较大，环境、温度都有不同，所以煤的固硫剂不能直接应用到含碳球团中。

发明内容

本发明提供一种含碳球团用固硫剂及其制备方法，其目的一是有效降低含碳球团还原过程中产生的SO₂气体排放量，减少环境污染；二是提高含碳球团中高硫煤的配比，降低含碳球团的原料成本。

为达此目的，本发明采取了如下技术解决方案：

一种含碳球团用固硫剂，其特征在于，其成分质量比为：

石灰石25%～35%，工业锰渣1%～5%，赤泥35%～39%，白云石25%～35%。

所述石灰石中CaCO₃含量不低于50%，石灰石粒级小于200目的占质量比80%以上。

所述工业锰渣中MnO含量不低于5%，Al₂O₃含量不高于15%，粒级小于200目的占质量比80%以上。

所述赤泥中Al₂O₃含量不高于10%，Fe₂O₃含量不低于10%，CaO含量不低于25%，粒径小于0.125mm。

所述白云石中CaCO₃含量不低于25%，MgCO3含量不低于15%，粒级小于200目占质量比80%以上。

一种上述含碳球团用固硫剂的制备方法，其具体步骤为：

1、将工业锰渣原料干燥后，破碎成粒级小于200目占质量比90%以上的粉末，分析成分备用。

2、将赤泥干燥，使其含水量小于10%，然后破碎至粒径小于0.125mm，分析成分备用。

3、将加工好的工业锰渣、赤泥与石灰石、白云石按比例混合，并加水进行搅拌，搅拌10～20分钟后，干燥至含水量低于7%。