CN111979376A - 一种石灰基铁水脱硫剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种石灰基铁水脱硫剂及其制备方法。该脱硫剂按重量百分比计包括60～90％的石灰和8～40％的脱硫添加剂，其中，脱硫添加剂按重量百分比计包括45～75％的Al₂O₃、8～30％的Al、2～8％的单质Si、2～14％的MgO、3～14％的SiO₂。本发明的铁水脱硫剂除采用冶金用普通石灰外，还添加采用可再生资源的物料，含金属铝、硅和活性氧化铝，完全能够取代萤石。本发明的铁水脱硫剂的脱硫效果同使用萤石的无差别，而且成本更低廉、环境更友好。

Description

一种石灰基铁水脱硫剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金工艺流程中的炉外脱硫技术领域，尤其涉及一种用于高炉铁水或钢液脱硫的无氟脱硫剂材料及制备方法。

背景技术

现代化传统钢铁生产流程，主要由高炉—转炉—连铸—轧制等工序组成。硫是钢中有害杂质，严重影响钢材的性能及内在质量，因此去除钢中的硫，是钢铁生产工艺中的重要任务之一。由于社会对各种钢材品质、性能要求越来越高，同时考虑到高炉炼铁配料的硫负荷及转炉炼钢过程中对原料铁水脱硫的负担，进行高炉铁水炉外脱硫、以及脱硅、脱磷处理，已经是普遍采用的工艺流程。

目前高炉铁水炉外脱硫的方法，主要有喷吹脱硫法和搅拌脱硫法。喷吹脱硫法是乌克兰技术，以钝化石灰和钝化镁粉为脱硫剂。搅拌脱硫法是日本发明的KR(KambaraReactor)法，以石灰基外加萤石、CaC₂、Na₂CO₃等为脱硫剂。喷吹脱硫法使用钝化金属镁粉成本高，脱硫后的炉渣难以扒除，易发生回硫现象。由于KR脱硫法中搅拌头耐火材料寿命的大幅提高、以及综合脱硫成本的降低，目前KR法已占主流。KR法炉外脱硫，除了设备投入和铁水包衬、搅拌头耐火材料消耗外，主要运营成本为铁水脱硫剂的选择和应用。

然而，KR法由于萤石的使用，污染了空气、循环水；侵蚀了铁水包衬在内的耐火材料；以及脱硫渣含氟量高，露天堆放又污染土壤和地表水，又不能作为建材原料或铺路材料应用，即存在脱硫渣排放、储存、再利用受限等的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种石灰基无氟铁水脱硫剂及其制备方法。本发明的铁水脱硫剂除采用冶金用普通石灰外，还添加采用可再生资源的物料，含金属铝、硅和活性氧化铝等，完全能够取代萤石。本发明的铁水脱硫剂的脱硫效果同使用萤石的无差别，而且成本更低廉、环境更友好。

高炉炼铁生产的铁水，温度1400℃～1500℃，含硫一般控制在大于0.01％且小于0.1％居多，而多数炼钢转炉要求的原料铁水含硫应＜0.01％～0.005％左右，个别钢种要求处理后的铁水硫更低。因此必须采用炉外铁水脱硫的工艺，满足炼钢及钢材对硫的要求。

目前应用的脱硫剂主要是石灰、金属镁等，由于石灰熔点高(2570℃)，须加入10％～20％左右的萤石，形成低熔点共熔体，以接近铁水的温度，才能发挥石灰的脱硫作用。用石灰基脱硫剂、高炉铁水脱硫的基本化学反应如下式①：

[S]+(CaO)＝(CaS)+[O] ①

方括号指铁液中的元素。为使化学反应进行并实现深脱硫，必须降低铁液中的氧位，同时也要求石灰有效CaO含量大于80％～85％以上，并有较高的活性和小的粒度。因此，铁水脱硫要求高CaO活性和铁水的低氧位。在铁液中参与脱氧反应的主要有C、Si、Al等，其化学反应式分别为如下的②、③、④：

[C]+[O]＝CO ②

1/2[Si]+[O]＝1/2 SiO₂(S) ③

2/3[Al]+[O]＝1/3 Al₂O₃(S) ④

理论上在1500℃左右的高炉铁水温度下，碳基本上不参与脱氧反应。而铁水中的硅、铝能参与脱氧反应，其中铝优先脱氧。但高炉铁水中，含铝为微量，约为1ppm以下，因此添加少量的(Al)。随着脱硫过程的推进和元素浓度的变化，上述Si、Al两个脱氧反应会同时进行，同时存在。促使脱硫反应朝正向进行，实现深度脱硫。

在实际高炉铁水脱硫过程中，石灰是过量的，铁水中Si会有10％左右降低，因此添加金属铝，使铁水中铝维持一定的含量，可实现加速脱硫反应和深脱硫，实现终点硫10ppm以下的目标。

铁水脱硫为液相化学反应。由于石灰熔点为2570℃，铁水温度远不能熔化和利用石灰参与脱硫反应，因此通常加入萤石，促使石灰渣化，生成(CaO·CaF₂)的低熔点共熔体。萤石的应用虽然使得石灰的脱硫可以进行，但如本发明背景技术中所述，萤石的危害已经是公认的事实：包括对铁水包衬和搅拌头耐火材料的侵蚀，高温下萤石挥发和分解后对空气、循环水及人员的危害等。另一方面由于使用萤石成渣，脱硫渣在户外露天堆放，对土壤和地表水造成严重危害。国家规定，地表水氟化物按GB 3838-2002标准为≤1.0mg/L，非常严格；而且这种含氟渣也不能作为建筑材料的原料应用。另外，国家规定置于户外弃渣中的氟化物含量要＜4000ppm。因此世界上发达国家早已立法，取消萤石的应用。而且近年以来，萤石已渐渐成为稀缺原料，价格逐年攀升。

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种石灰基铁水脱硫剂，按重量百分比计包括60～90％，例如为60-70％、71-85％、65-75％、86-90％、64％、68％、72％、77％、81％、86％等的石灰和8～40％，例如为9-15％、16-25％、30-36％、20-30％、10％、14％、18％、22％、26％、32％、37％等的脱硫添加剂，石灰和脱硫添加剂的质量百分比之和为100％。其中，所述脱硫添加剂按重量百分比计包括45～75％的Al₂O₃、8～30％的Al、2～8％的单质Si、2～14％的MgO、3～14％的SiO₂，其余物质属于不可避免的少量杂质，如铁、锰、锌、钛等的氧化物。

脱硫添加剂中Al₂O₃的重量百分比的量例如为45-55％、50-60％、54-61％、62-70％、66-75％、48％、53％、57％、63.5％、67％、71％、74％等。

脱硫添加剂中Al的重量百分比的量例如为8-12％、10-15％、16-22％、20-27％、9％、11％、14％、18％、23.6％、26％、28％等。

脱硫添加剂中单质Si的重量百分比的量例如为2-5％、3-7％、5-8％、4.5％、6％等。硅脱氧、放热，有利于脱硫。Si能够提高S的活度系数，有利于S向渣中转移，从而促进脱硫。

脱硫添加剂中MgO的重量百分比的量例如为2-5％、6-10％、11-15％、3.5％、7％、9.5％、13％等。

脱硫添加剂中SiO₂的重量百分比的量例如为3-6％、5-10％、11-14％、5.5％、8％、12％、14％等。

作为优选，所述的石灰基铁水脱硫剂按重量百分比计包括75～85％的石灰和12～31％的脱硫添加剂，在该范围的脱硫添加剂在保证脱硫效果的同时使得生产成本控制在合适的水平内，15-30％的脱硫添加剂含量的脱硫效果更佳，其中，所述脱硫添加剂按重量百分比计包括55～65％的Al₂O₃、12～21％的Al、3～5％的单质Si、4～10％的MgO、5～10％的SiO₂。

本发明的铁水无氟脱硫剂，是利国、利民、利企业的新举措，其应用不但不会增加高炉铁水脱硫成本，而且相比于现行石灰加萤石的技术还能降低脱硫成本。

石灰基铁水脱硫过程，主要是固态石灰与铁水中硫之间的多相反应，其中包括复杂的传质过程和界面化学反应。石灰界面脱硫反应生成物向外扩散及脱硫反应物向石灰界面扩散是脱硫化学反应动力学的限制性环节。由于本发明的脱硫剂中加入了替代萤石的含金属铝、硅和其氧化物添加剂，可大幅降低铁水中的氧位，促进了脱硫反应及深脱硫。其中铝、硅参与脱氧并生成氧化铝、氧化硅，同时和石灰生成铝酸钙、硅酸钙系列化合物，添加的三氧化二铝，同游离的石灰也生成铝酸钙，使铁水脱硫渣成为混合的、多元素物质组成的渣，上述过程可参照如下反应式⑤

CaO_(S)+xAl₂O_3(S)+ySiO_2(S)＝CaO·xAl₂O₃·ySiO₂ ⑤

尤其是氧化铝和石灰可生成低熔点共熔体，即如下系列的铝酸钙物相：3CaO·Al₂O₃、CaO·6Al₂O₃、12CaO·7Al₂O₃、CaO·Al₂O₃、CaO·2Al₂O₃，促进了石灰的渣化、取代了萤石的作用。根据CaO-Al₂O₃二元相图，前两个物质为异分熔点化合物，后三种物质为同分熔点化合物。以上物质的生成，降低了炉渣的熔化温度，提高了石灰的渣化率和利用率，起到了替代萤石的作用。此外，由于生成的Al₂O₃和添加的Al₂O₃同CaO生成不同组分的铝酸钙，可减少CaO同SiO₂生成2CaO·SiO₂(此物熔点高(2130℃)，对脱硫反应不利)，从而有利于脱硫反应进行。

大量的实践经验表明，无氟铝酸钙渣大幅增加了渣的硫容量，使硫在金属和渣中的分配比，从500左右上升到1800以上，因此可以实现快速和深脱硫的要求。

本发明从理论和实践中特别指出，由于Al₂O₃在不同的物相中可呈现出酸性或碱性的性质，过高的由铝生成和添加的Al₂O₃，会降低炉渣的有效碱度，不利于脱硫，因此要控制脱硫剂中添加剂的量。

本发明的脱硫剂避免了因使用萤石而造成的一系列污染等问题，而且由于选用了可再生资源综合利用的有价物料，其成本低于萤石。本发明适用KR脱硫法，也适用于喷吹脱硫法，并取代钝化镁粉。本发明也适用于钢液的脱硫。

作为优选，所述脱硫添加剂按重量百分比计还包括1.5～10％的碳酸盐物质，优选为3～5％的碳酸盐物质。

优选地，所述碳酸盐物质为BaCO₃、MgCO₃、NaHCO₃、CaCO₃中的一种或多种的混合物。

BaCO₃、MgCO₃、NaHCO₃、CaCO₃之类的碳酸盐在铁液温度下会迅速分解成活性高、利于脱硫的BaO、MgO和Na₂O、CaO，直接参与铁水脱硫反应；被分解生成的CO₂、H₂O气体，促进加速了脱硫反应区域动力学的物质扩散；另外由于其熔点低，分解温度也低，则促进了石灰的渣化和利用率；并且碳酸盐分解吸热、降温、有利于脱硫反应。但对铁水脱硫后供转炉炼钢用，温降不希望太多，温降利于脱硫反应热力学，但不利于脱硫反应动力学，因此将脱硫添加剂中碳酸盐的含量控制在上述合适的范围内。上述物质的一种、两种或其组合，虽然量小却能起到类似脱硫化学反应催化剂的作用。

作为优选，所述碳酸盐为粉状物料，粒度≤0.8mm。优选地，所述粒度≤0.6mm。碳酸盐的粒度越细，对化学反应有利(比表面积扩大了)。但是太细又导致加工成本上升，另外粉状物易被脱硫下料时负压吸走，有些情况下会损失15％以上。因此优选地，所述粒度为0.35～0.5mm，该粒度范围的碳酸盐，有利于快速分解和扩散，促进并直接参与脱硫化学反应，同时降低了加工成本，减少了物料损失。

作为优选，所述石灰中CaO≥85.0％，例如为87％、90％、92％、95％等、MgO＜5.0％、SiO₂≤3.5％。石灰中有效CaO大于等于85％可以降低每吨铁水脱硫石灰用量。优选地石灰中S小于等于0.050％，灼减≤5％，在该范围中的情况下值越小，使脱硫化学反应平衡值有利于铁水中S向渣中转移。

作为优选，所述石灰的活性度按4mol/ml，40±1℃、10min的条件下≥280，例如为290、305、320、345、360等。石灰活性度高，即石灰水解成Ca(OH)₂的量低，更有利脱硫反应的正向进行，和减少石灰用量。

优选地，石灰中CaO≥90％，可以减少石灰每吨铁水脱硫剂用量，更优选≥95％。

优选地，石灰的粒度≤1mm。小的石灰粒度、比表面积增加，有利脱硫化学反应热力学、动力学、以及石灰的有效利用。

作为优选，所述Al、单质Si、Al₂O₃、SiO₂、MgO等是经高温烧制后的粉状物料，Al、单质Si的粒度为≤3mm，例如为1.5-3mm、0.5-1.4mm、0.8-1.2mm等，优选为例如1-2mm，Al₂O₃、MgO和SiO₂的粒度为60～100目，例如为65目、70目、80目、90目等。Al、单质Si粒度适中，有利于充分利用其脱氧，又避免粒度太小增加烧失量(因高温下Al、Si易烧损)。

优选地，所述脱硫添加剂的含水量为≤0.5％，脱硫添加剂含水量高，会降低石灰活性度，不利脱硫反应，会增加脱硫添加剂或石灰用量。将脱硫添加剂的含水量控制为≤0.5％，则不会对石灰活性度造成实际影响，有利于脱硫反应进行。

作为优选，所述脱硫添加剂利用至少包含金属Al、单质Si、Al₂O₃的铝工业副产物为主要原料，经过研磨、分级、粒度调节、根据其成分限定添加相应原料调节制得。本发明采用的铝工业副产物是属于社会回收的废杂铝及铝合金，经火法熔化回收金属时余下的渣和金属(金属不可能回收干净，大约含30％左右)，也叫有价副产物。本发明采用至少包含金属Al、单质Si、Al₂O₃的铝工业副产物为主要原料，通过添加适当的成分来调节脱硫添加剂中相应组分例如Al₂O₃、Al、单质Si、MgO、SiO₂的含量来获得特定组成的脱硫添加剂，从而一方面使得资源得到充分利用，降低了产品成本，同时取得了良好的脱硫效果。

本发明的内容之一还在于提供一种制备本发明所述的石灰基铁水脱硫剂的方法，包括如下步骤：将所有组分，分别经选料、破碎、研磨、筛分并按各自的粒度、重量百分比称重配料、混合得到所述石灰基铁水脱硫剂。

本发明脱硫剂的应用，可以调整物料的最佳粒度，有利促进脱硫的化学反应。

本发明脱硫剂在与现有的脱硫剂如含钝化石灰和钝化镁粉的以及添加萤石的脱硫剂相比，在同等添加量下可达到相同的效果且成本低廉，而且脱硫后渣中的氟化物含量远低于国家标准要求的4000ppm的量。本发明的脱硫剂可以降低铁水脱硫工艺的物料成本。更具体地，本发明的脱硫剂具有如下有益效果：

①相同数量的吨铁脱硫剂(如5kg/吨铁～8.5kg/吨铁)，同传统工艺脱硫效果相同；

②脱硫渣况相同，易于扒除，不粘稠，夹杂铁珠稍低于传统工艺；脱硫渣由于不含氟，可以综合利用；

③由于金属铝、硅脱氧的放热反应，铁水脱硫过程降温，小于传统工艺；

④由于添加剂采用工业循环综合利用的原料，经高温煅烧，无水分又有高活性，其成本低于添加的萤石脱硫剂；

⑤应用本发明的脱硫剂，适用于搅拌法(KR法)也适用于其它铁水或钢水的精炼、脱硫。本发明的脱硫剂特别是能够在喷吹法取代镁粉，可大幅降低脱硫成本。在喷吹法中应用本发明的脱硫剂原理同KR法一样，效果与喷吹法中使用Mg相比，能够达到相同的终点S。本发明的脱硫剂在喷吹法中使用时可适当增加脱硫添加剂的量，如18-21％，以获得更好的脱硫效果，降温在30℃左右，而且渣状况良好、不回硫、好扒渣。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

具体实施方式

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中涉及的石灰的相关特性按照YB/T 042-2004中规定的方法进行测得。

实施例1

一种石灰基铁水脱硫剂，按重量百分比计包括90％的石灰和10％的脱硫添加剂，其中，脱硫添加剂利用至少包含金属Al、单质Si、Al₂O₃的铝工业副产物为原料，经过研磨、分级、粒度调节、根据其成分限定添加相应原料调节制得，脱硫添加剂按重量百分比计包括：

石灰中CaO 87％、MgO 1.9％、SiO₂ 1.6％、S 0.046％、灼减≤5.0％。石灰的活性度按4mol/ml 40±1℃、10min的条件下为285。石灰的粒度0.64mm。

Al、单质Si是经高温烧制后的粉状物料，粒度为2mm，Al₂O₃、MgO和SiO₂的粒度为80目，也是经过高温烧制的物料。脱硫添加剂的含水量为0.38％。碳酸盐粒度为0.56mm。

实施例2

该实施例的石灰基铁水脱硫剂与实施例1的不同之处在于，按重量百分比计包括85％的石灰和15％的脱硫添加剂并且脱硫添加剂中粉末MgCO₃的含量为4％，碳酸盐粒度为0.4mm，其余同实施例1。

实施例3

该实施例的石灰基铁水脱硫剂与实施例1的不同之处在于，按重量百分比计包括80％的石灰和20％的脱硫添加剂并且脱硫添加剂中粉末MgCO₃的含量为5％，其余同实施例1。

对比例1

该对比例将实施例1中的脱硫添加剂替换成萤石(其中CaF₂≥75％)，其余同实施例1。

对比例2

该对比例将实施例2中的脱硫添加剂替换成萤石，其余同实施例2。

对比例3

该对比例将实施例3中的脱硫添加剂替换成萤石，其余同实施例3。

对比例4

该对比例的石灰基铁水脱硫剂，按重量百分比计包括93％的石灰和7％的脱硫添加剂，其余同实施例2。

对比例5

该对比例的石灰基铁水脱硫剂，除了石灰中CaO含量≤80％外，其余同实施例2。

对比例6

该对比例的石灰基铁水脱硫剂同实施例2，除了碳酸盐粒度为1mm。

对比例7

该对比例的石灰基铁水脱硫剂同实施例2，除了石灰的粒度为1.5mm。Al、单质Si的粒度为5mm，Al₂O₃、MgO和SiO₂的粒度为120目。

脱硫实施例

KR铁水脱硫中的工艺参数一般如下表1中所示。

表1

高炉铁水包容量为300吨，共试验6个炉次，序号1、2、3为石灰加萤石工艺(分别对应于表中的对比例1、2、3)；序号4、5、6为本发明脱硫剂应用炉次(分别对应于下表中的实施例1、2、3)，其中添加剂中其它物质一种、两种或两种以上之质量百分比依次为3％、4％、5％。具体参数及结果见表2和表3。

表2

表3

实施方式及其效果

基本上不改变原石灰加萤石的脱硫工艺操作，按本发明中实施例的物料组成、配比，事先经机械混合均匀制得铁水脱硫剂。然后用气体将制得的铁水脱硫剂输送到高位脱硫剂料仓中备用。脱硫每吨铁水用量控制在6～8kg；本发明的脱硫剂中物料的加入量可以根据原始铁水硫及终点硫要求而适当调整，以达最佳工艺参数，满足炼钢生产工艺的要求。

脱硫工序所用时间在8min至25min范围，以工序匹配衔接优先，在此前提下，满足终点硫要求，尽量缩短周转时间。

KR脱硫工艺中，控制搅拌头转数在70～120rpm之间，铁水温度低于1260℃时，宜采用120～125rpm。一般情况下，搅拌头寿命接近更换的阶段内，应提高10～20％的转数，但最高转速不超过150rpm。

对于特殊要求的钢种，如硅钢(包括取向和非取向硅钢)、深冲薄板等钢种，要求终点硫达到≤10ppm，采用本发明技术方案、适当调整搅拌头转数和脱硫搅拌时间，每吨铁水脱硫剂用量采用8.5kg/吨铁上限，其中添加剂占15～31％可实现更好的脱硫目的。

从表2-3的结果可以看出：应用本发明的铁水脱硫剂，同传统使用萤石的情况相比：

①对铁水中含C、Si、Mn的影响相差无几。

②如增加脱硫添加剂用量，可提高铁水脱硫率，可实现更深度脱硫。

③脱硫添加剂用量达15％左右，即可满足多数钢种对炼钢入炉铁水S的要求。

④脱硫时间上的差异，均在工艺允许范围内。

⑤对比例4与实施例2的比较说明，石灰和脱硫添加剂的含量不在本发明时制得的脱硫剂的脱硫效果显著不如其在本发明限定的范围60～90％、8～40％内时制得的脱硫剂的脱硫效果。

⑥对比例5与实施例2的比较说明，石灰中CaO为80％时制得的脱硫剂的脱硫效果显著不如石灰中CaO≥85.0％时制得的脱硫剂的脱硫效果。

⑦对比例6与实施例2的比较说明，碳酸盐的粒度不在本发明的≤0.8mm范围内制得的脱硫剂的脱硫效果不如碳酸盐的粒度在本发明限定的范围内时制得的脱硫剂的脱硫效果。

⑧对比例7与实施例2的比较说明，石灰、Al、单质Si、Al₂O₃、MgO和SiO₂等原料的粒度不在本发明限定的范围内时，制得的脱硫剂的脱硫效果明显不如这些原料的粒度在本发明限定的范围时制得的脱硫剂的脱硫效果。

由上可见，本发明的脱硫添加剂完全可以取代萤石。本发明通过适当组分及其含量的相互配合、协同作用，达到铁水脱硫的要求，适当调整添加剂用量和组成，也可以实现铁水脱硫的目标。另外，通过大量研究发现，通过对组分粒度、有效成分含量等进一步的限定能够实现更好的脱硫效果。而且本发明的铁水脱硫剂在脱硫过程中温降及C、Si、Mn的烧损也优于使用萤石的情况。

采用本发明技术方案主要有以下效果：

1、改善并消除原脱硫剂中使用萤石对耐火材料包衬、搅拌头的侵蚀，以及因萤石高温挥发、分解在空气中对人体的危害，避免了工厂冷却循环水中氟污染超出国家规定标准。同时脱硫渣在露天堆放，不会造成污染土壤和地下水；另一方面，作为废弃脱硫渣，由于含氟量远远低于国家标准，因此可以作为建筑材料的原料应用。因此本发明为企业提前消除氟污染、保护环境会带来巨大长远的经济和社会效益。

2、本发明中取代萤石的材料，绝大部分是采用工业循环综合利用的原料，其中主要的含Al、单质Si、氧化铝等添加剂，经高温煅烧，既无水份又有高反应活性，易脱氧和成渣，由于其成本低于萤石，所以应用本发明技术方案可以使高炉铁水脱硫剂成本降低20％以上。

3、添加剂原料中的金属铝和硅，在脱硫过程大部分参与CaO脱硫时置换的氧化反应以及部分与空气中氧化合而放热，实践中测得脱硫排放废气的温度比用萤石物料相比高出40～50℃，同时脱硫过程铁水温度降低也比用萤石少。

4、应用本发明技术方案，铁水脱硫后的脱硫渣性状和流动性，同用萤石时的状况基本相同，既易于扒渣又不粘稠，由于本发明中添加少量的碳酸盐，有稀释炉渣的作用，既有利于脱硫反应的动力学扩散又使脱硫渣夹带铁珠略低于使用萤石的工艺。

还应理解，在本发明各实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，按重量百分比计包括60～90％的石灰和8～40％的脱硫添加剂，

其中，所述脱硫添加剂按重量百分比计包括45～75％的Al₂O₃、8～30％的Al、2～8％的单质Si、2～14％的MgO、3～14％的SiO₂。

2.根据权利要求1所述的石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，按重量百分比计包括75～85％的石灰和12～31％的脱硫添加剂，

其中，所述脱硫添加剂按重量百分比计包括55～65％的Al₂O₃、12～21％的Al、3～5％的单质Si、4～10％的MgO、5～10％的SiO₂。

3.根据权利要求1或2所述的石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，所述脱硫添加剂按重量百分比计还包括1.5～10％的碳酸盐物质，优选为3～5％的碳酸盐物质；

优选地，所述碳酸盐物质为BaCO₃、MgCO₃、NaHCO₃、CaCO₃中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求3所述的石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，所述碳酸盐为粉状物料，粒度≤0.8mm；

优选地，所述粒度≤0.6mm；

优选地，所述粒度为0.35～0.5mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，所述石灰中CaO≥85.0％、MgO＜5.0％、SiO₂≤3.5％、S≤0.050％、灼减≤5％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，所述石灰的活性度按4mol/ml，40±1℃、10min的条件下≥280，优选≥320；

优选地，石灰中CaO≥90％；

优选地，石灰的粒度≤1mm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，所述Al₂O₃、Al、单质Si、MgO、SiO₂是经高温烧制后的粉状物料，Al、单质Si的粒度为≤3mm，Al₂O₃、MgO和SiO₂的粒度为60～100目；

优选地，所述脱硫添加剂的含水量为≤0.5％。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的石灰基铁水脱硫剂，其特征在于，所述脱硫添加剂利用至少包含金属Al、单质Si、Al₂O₃的铝工业副产物为主要原料，经过研磨、分级、粒度调节、根据其成分限定添加相应原料调节制得。

9.一种制备权利要求1-8任一项中所述的石灰基铁水脱硫剂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将所有组分，分别经选料、破碎、研磨、筛分并按各自的粒度、重量百分比称重配料、混合得到所述石灰基铁水脱硫剂。