[发明专利]一种预熔型七铝酸钙脱硫剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到钢铁冶炼领域中用到的脱硫剂，具体的说是一种预熔型七铝酸钙脱硫剂的制备方法。

背景技术

硫在钢中易导致钢的热脆性以及轧制后钢材的各项异性，特别是高质量管线钢、容器钢、耐酸钢等均要求硫含量低于0.005%，甚至低于0.001%，夹杂含量降到极低的程度，这无疑对精炼渣的质量提出了新的要求。

随着炼钢业的发展，国内年消耗铝酸钙精炼渣用量将达150~200万吨以上，目前精炼渣主要有三种类型：

1）混合型：主要是CaO和CaF的混合物，这类渣性能不稳定，且CaF对炉衬有腐蚀作用，使用过程中亦会污染环境；

2）预烧结型：主要参考成分为CaO、Al₂O₃、SiO₂和TiO₂，这类渣空隙大，容易吸水；

3）预熔型：由CaO和Al₂O₃熔化后得到，这类渣成分和物相均匀，而且脱硫能力强，铝酸钙精炼渣即属于此类型。

七铝酸钙渣系是近年来国外发展起来的新型铝酸钙精炼渣，主要用于LF炉钢水脱硫，去除夹杂物净化钢液。为了满足应用要求，目前该渣系主要是以优质氧化铝粉或铝矾土与石灰石等高纯矿物为原料制备而成，该方法存在两个缺陷：1）铝矾土中含有氧化硅、氧化钛等杂质氧化物，这势必导致冶炼温度高，时间长，耗能耗材，且得到的铝酸钙产品中杂质含量高，脱硫过程中影响钢液纯度；2）氧化铝粉、铝矾土、石灰石等矿物价格较高，且据权威资料介绍，我国铝土矿开采储量的服务年限不足15年，所以开发利用新的铝矿资源已迫在眉睫。

经对现有技术的文献检索发现，专利号为200710171242.7的专利公开了一种利用废铝灰生产铝酸钙的方法，主要以废铝灰、氧化钙为原料，外加还原剂焦炭和沉淀剂铁屑制备了成本较低的铝酸钙脱硫剂。其不足在于该发明只是拿铝灰简单的代替铝矾土，而仍使用纯度较高的石灰矿物为原料，成本仍较高；此外冶炼过程中需额外添加还原剂和大量沉淀剂，成本高；且铝灰未经处理，纯度低，导致冶炼工艺要求严格，冶炼温度高，时间长，增加了能耗。申请号为20081023666.1的专利公开了利用赤泥和铝灰制备硅铁合金和铝酸钙材料的方法，该发明制得的铝酸钙主要用于耐火材料、水泥原料。申请号为200910011557.4的专利公开了一种利用有色金属生产废料制备冶金用铝酸钙的方法，该发明原料组成复杂且对废料化学成分要求严格，使得氧化铝含量较低的废料很难得到应用。申请号为201210226062.5的专利公开了一种以12CaO·7Al₂O₃和3CaO·5Al₂O₃为主相的预熔型化渣脱硫剂，以含钙废弃物和含Al₂O₃的工业废弃物为主要原料，1500~1700℃预熔制得，存在的不足：该发明制得的脱硫剂氧化硅含量较高(≤15%)，脱硫过程中，氧化硅被铝还原为硅，易导致钢液增硅，影响钢铁质量。

发明内容

为解决现有的脱硫剂存在的上述问题，本发明提供了一种预熔型七铝酸钙脱硫剂的制备方法，原料采用铬盐生产中产生的固体废弃物以及电解铝产生的铝灰，不仅降低了成本，而且其脱硫效率也得到了极大增强。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种预熔型七铝酸钙脱硫剂的制备方法，采用铬盐生产中产生的废弃物铁渣、钙渣和电解铝产生的废弃物铝灰为原料，经过预处理后得到混合原料粉，经冶炼、冷却结晶后制得产品，所述混合原料粉中氧化铝的含量为25-50%、氧化钙的含量为45-70%、氧化铁的含量为2-5%、氧化硅的含量不超过0.95%；所述铁渣、钙渣和铝灰的预处理包括以下步骤：

1）将铝灰浸泡在90-100℃的热水中12-24h，备用；

2）将铁渣加入到质量浓度不低于35%的氢氧化钠溶液中，待反应完全后过滤其中的沉淀，晾干备用；

3）配制溴酸钾的乙醇溶液，而后将钙渣加入到配制好的溴酸钾的乙醇溶液中，静置12-24h，过滤其中的固体粉末，晾干备用；

4）将步骤1）中浸泡后的铝灰过滤出来并用清水漂洗后晾干，而后与步骤2）中处理好的铁渣、步骤3）中处理好的钙渣混合，并向其中加入混合物总重7-8%的氢氧化钠粉末，然后在800-1000℃的温度下加热20-40min，自然冷却后粉碎至150目以下即得到混合原料粉。