[发明专利]一种由铜熔炼渣生产的高硫铜铁合金的脱硫方法及铜铁合金

说明书

本发明公开了一种由铜熔炼渣生产的高硫铜铁合金的脱硫方法及铜铁合金，脱硫方法具体包括以下步骤：S1.深度脱硫处理：将高硫铜铁合金与脱硫剂及还原性助剂一同升温至脱硫温度进行深度脱硫；S2.渣/金沉降分离：待脱硫完成后，低硫铜铁合金经静置沉降后与含硫渣分离。本发明提供了一种由铜熔炼渣生产的高硫铜铁合金的脱硫方法，通过向熔融的高硫铜铁合金中加入脱硫剂及还原性助剂可实现高硫铜铁合金的深度脱硫，本发明具有操作简单、适应性强、经济可行等优点，可处理硫含量为1％以上的高硫铜铁合金。

技术领域

本发明涉及铜铁合金领域，具体为一种由铜熔炼渣生产的高硫铜铁合金的脱硫方法及铜铁合金。

背景技术

钢中硫含量超标会导致钢发生热脆现象，钢易轧裂，从而降低钢的性能。铜铁合金是制备含铜钢的重要原料，但由于铜相较于铁具有更强的亲硫特性，铜铁合金脱硫比铁水脱硫更困难，炼钢过程的脱硫方法并不适用于铜铁合金脱硫。此外，铜熔炼渣是铜精矿熔炼生产铜锍过程中的副产物，由于部分铜锍在熔炼过程中未能与铜熔炼渣分离，从而留在铜熔炼渣中，导致铜熔炼渣中硫含量远高于铁矿石，因此，由铜熔炼渣生产的铜铁合金中硫含量也远高于普通铁水。

在钢铁行业中，传统的脱硫工序主要为高炉脱硫及转炉脱硫。高炉脱硫主要是在高炉炼铁过程中加入一定量的碱性氧化物以实现脱硫的目的，转炉脱硫则是在铁水中加入脱硫剂以脱除铁水中的硫。随着优质铁矿石逐年减少，高硫铁矿石及其他高硫含铁二次资源也被当作炼铁原料。但高炉脱硫及转炉脱硫的脱硫能力有限，不能处理硫含量高的铁矿石或铁水，限制了高硫铁矿石及高硫含铁二次资源的利用。申请号为201710068962.4的中国专利提供了一种转炉铁水脱硫的方法，通过调整脱硫制度及加入锰铁实现脱除铁水中70％的硫，申请号为201510698459.8的中国专利则通过调整脱硫制度，提供了一种能够降低脱硫剂用量的脱硫方法。但这两种方法均无法处理硫含量为1％以上的高硫铁水。申请号为201010167157.5的中国专利提出了一种利用铜渣熔融还原制备低硫铁水的方法，通过向熔融还原完成后的合金-渣体系中加入由CaO、BaO和CaF₂组成的脱硫剂并喷吹CO气体以实现铁水脱硫。但该方法脱硫要求还原渣处于强碱性条件，而还原渣中含有大量的SiO₂等酸性氧化物，因此需要大量的碱性脱硫剂调整还原渣碱度从而实现铜铁合金脱硫，脱硫后的渣中含2.7％以上的FeO，严重影响铁的回收率。申请号为201611056424.5的中国专利提出了一种铜渣脱硫的方法，通过向铜渣中喷入氧化性气体，使铜渣中的硫以二氧化硫的形式进入烟气中，从而实现脱硫的目的。但此方法会导致铜渣中+2价铁被氧化为+3价，从而显著提高了铜渣的熔点，需要添加大量的助剂以降低铜渣熔点，且需消耗更多的还原剂，不利于后续铁的回收。

随着廉价铜铁合金应用的拓展，亟需一种低成本、经济可行的高硫铜铁合金的脱硫方法，以实现铜铁合金在含铜钢中的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由铜熔炼渣生产的高硫铜铁合金的脱硫方法及铜铁合金，能够实现高效、经济地脱硫，以深度脱除高硫铜铁合金中的硫，从而拓宽铜铁合金的应用领域。

第一方面，本发明提供了一种由铜熔炼渣生产的高硫铜铁合金的脱硫方法，采用以下技术方案：

一种由铜熔炼渣生产的高硫铜铁合金的脱硫方法，具体包括以下步骤：

S1.深度脱硫处理：将高硫铜铁合金与脱硫剂及还原性助剂一同升温至脱硫温度进行深度脱硫；

S2.渣/金沉降分离：待脱硫完成后，低硫铜铁合金经静置沉降后与含硫渣分离。

可选的，步骤S1中，按质量百分比计，高硫铜铁合金中硫含量为1％以上。

可选的，步骤S1中，所述还原性助剂为焦炭、煤粉、石墨中的一种或多种，所述脱硫剂为CaO和Al₂O₃的混合物。