[发明专利]一种脱硫造渣剂

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种钢水脱硫造渣剂的方法。

背景技术

在转炉炼钢工艺中，需要将钢水中的硫脱除。脱硫剂的组成分类包括氧化剂、固定剂和助熔剂(促进剂)。当前的脱硫剂成分以氧化铁、氧化钙和氟化钙为主，本发明中，氧化铁由赤泥中的铁矿石提供，氧化钙由转炉除尘灰提供，氟化钙由萤石(萤石的主要化学成分：CaF₂：79％，SiO₂：4％，S：0.01％)提供。作为氧化剂的氧化铁具有氧化性能优的特点。作为固定剂的氧化钙具有与硫及磷氧化物结合能力强的特点。作为助熔剂的氟化钙具有降低渣粘度和难熔物质的熔点，改善渣的动力学条件，在冶炼过程中促进脱硫剂快速成渣等特点。然而，天然石灰石和萤石资源均出现了枯竭的局面。

在料浆法生产磷铵化肥过程中，会产生大量含有氟硅酸的磷化工废液，污染环境。若直接提取氟硅酸，氟硅酸成本太高，且附加值不高。将磷化工废液中的氟硅酸和石灰石反应，生成人造萤石(氟化钙)，不仅可有效回收氟资源，减少天然萤石的消耗，而且可防止磷化工废液对环境的污染。所以，利用磷化工废液制备人造萤石具有重要的应用价值。

赤泥是氧化铝工业过程中溶出氧化铝后所得固体残渣，由于其中通常含有较高含量的赤铁矿，习惯上称为赤泥。赤铁矿的主要成分氧化铁是一种理想的氧化剂。一般平均每生产1t氧化铝，附带产生1.0～2.0t赤泥。随着氧化铝工业的发展，赤泥的排放量日益增大。大量堆场堆积的赤泥不仅损耗巨大的建筑费用和维护费用，而且高碱性废液会对水资源和土壤造成污染，因此，如何有效地综合利用赤泥已迫在眉睫。

转炉除尘灰是转炉炼钢过程中采用干法电除尘工艺收集的烟气粉尘，其含有活性的石灰粉、氧化铁和少量碳，粒度细，80％以上的粒度为5.0～76.4μm，属高细粉状态物质。这些粉尘不仅含有铁元素，部分还含有锌、钾、钠等元素，若直接丢弃，不仅给环境带来较大污染，而且造成了资源流失。转炉生产过程中产生粉尘的回收处理是炼钢生产工艺中非常重要的环节，它既是对含粉尘的回收利用，降低成本的有效方法，同时也是减少环境污染、发展绿色循环经济的重要措施。

随着社会对高品质钢种的需求不断增加和炼钢技术的不断进步，为了提高钢水的洁净度，如何利用工业废物制备一种高效的炼钢脱硫造渣剂成为一项迫切而重要的工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种炼钢脱硫造渣剂，利用磷化工副产品、赤泥和转炉除尘灰制备脱硫造渣剂，实现工业废物资源化利用的目的。

本发明提供脱硫造渣剂的生产方法，包含：

以碳酸钙作为碳质提取剂加入到经脱硅处理的磷化工废液中，提取废液中的氟，并将其中的二氧化硅过滤。以赤泥作为铁质调节剂加入所得氟化钙滤液中，得到一种脱硫造渣剂初产品。以转炉除尘灰作为钙质调节剂加入到脱硫造渣剂初产品中，经蒸发结晶、高压成型、烘干、筛分后，最终得到一种脱硫造渣剂。

一种脱硫造渣剂，其特征在于，所述氟化钙的制备步骤为：取脱硅处理后的磷化工废液，加入碳质提取剂，碳质提取剂的加入量控制在碳酸钙与Na₂SiF₆的物质的量比值为3.0～5.5，加热到95～125℃，保持搅拌2.0～4.5小时，搅拌速率为350～650r/min，过滤，得到氟化钙滤液。

一种脱硫造渣剂，其特征在于，所述碳质提取剂的主要成分为碳酸钙，碳质提取剂是石灰石、白云石、大理石、钟乳石、汉白玉、方解石中的一种或者几种的组合。

一种脱硫造渣剂，其特征在于，所述赤泥主要化学成分为：Fe₂O₃：35.16～38.86％，Al₂O₃：18.35～20.45％，SiO₂：11.65～14.15％，CaO：13.85～17.25％，TiO₂：3.09～7.01％，Na₂O：1.0～1.6％。

一种脱硫造渣剂，其特征在于，所述转炉除尘灰中存在的大量活性氧化钙，转炉除尘灰主要化学成分为：TFe：32.26～62.12％，FeO：12.84～15.51％，Fe：4.68～5.02％，CaO：2.56～4.13％，SiO₂：0.89～1.21％，Na₂O：0.12～0.39％。

现对本脱硫造渣剂的脱硫原理简述如下：