專利名稱：一種煅后石油焦提純的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煅后石油焦提純的方法，特別是由煅后石油焦提純制取純度大于99. 99%的高純低硫焦粉的方法。
背景技術(shù)：
石油焦是石油加工產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物之一，它是炭素行業(yè)中的主要原料。原鋁生產(chǎn)時石油焦是陽極炭塊的主要原料，約占陽極原料質(zhì)量的65%。石油焦還是特種石墨生產(chǎn)中主要的原材料。石油焦生料經(jīng)過煅燒后，大部分的揮發(fā)份和水分得以大量排除。而一些灰分和硫卻在石油焦中得到大量的富集?；曳趾土虻拇嬖趯罄m(xù)材料產(chǎn)品的性能造成很大的影響。因此，研究和開發(fā)一種廉價、高效、溫和的煅后石油焦提純方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種冶煉過程簡單、可靠易行、脫雜和脫硫效率高、環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低的煅后石油焦提純的方法；該方法制備的產(chǎn)品能夠用于特種石墨的原料。解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為
一種煅后石油焦提純的方法，其特征在于煅燒后的石油焦(以下亦簡稱煅后焦)經(jīng)過破碎、球磨、篩分后，得到5(Γ300μπι粒度的焦粉；焦粉與堿性物質(zhì)混合后于熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加堿焙燒處理；焙燒后的物料冷卻后采用水洗的形式脫除堿性物質(zhì)并洗滌至中性；水洗后的物料采用酸性溶液進(jìn)行酸浸脫雜處理，得到硫含量低于0. 05%的高純低硫焦粉。制備過程中產(chǎn)生的各種廢液經(jīng)過回收處理后集中中和處理，達(dá)標(biāo)排放。所述焦粉加堿焙燒時，所加堿性物質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或者混合物， 焦粉與堿性物質(zhì)的重量比為廣20 :1，加堿焙燒的溫度為15(T600°C，處理時間為0. 5 15h。所述酸浸脫雜處理時采用的酸性溶液是鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一種或者幾種的混合物，常壓酸浸的重量液固比為1 10 :1，溫度為20 100°C，處理時間為0. 5h 20 h。粉碎將煅后焦經(jīng)過破碎機(jī)數(shù)次破碎后，投入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，得到煅后焦粉， 進(jìn)行下一步處理。篩分將粉碎后的焦粉投入篩分機(jī)中進(jìn)行顆粒分級，得到300 μ m以下的焦粉，進(jìn)行下一步處理；而300 μ m以上的焦粉則重新投入到粉碎系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)粉碎。加堿焙燒焦粉與堿性物質(zhì)混合后，投入熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加溫焙燒，控制反應(yīng)條件， 使焦粉中的雜質(zhì)硫及硅酸鹽、鋁酸鹽等雜質(zhì)與堿熔體發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，采用純水洗滌至pH=7為止。酸浸處理洗滌至中性的焦粉與上述的酸性溶液混合調(diào)漿，控制反應(yīng)條件，使焦粉中的雜質(zhì)進(jìn)一步與酸發(fā)生反應(yīng)。酸洗過后的焦粉經(jīng)過洗滌干燥后便可得到高純低硫的煅后焦粉。
洗滌過程中產(chǎn)生的酸性廢水與堿性廢水相互中和。中和后的水經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)排放，整個工藝過程不污染環(huán)境。本發(fā)明的有益效果是煅后焦經(jīng)加堿焙燒、酸浸處理后得到了高純低硫的焦粉； 獲得的煅后焦產(chǎn)品的純度達(dá)到99. 99%以上，產(chǎn)品中的硫含量小于0. 005%，其他雜質(zhì)含量小于0. 005%。滿足特種石墨對原料的要求，且工藝流程短，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，設(shè)備簡單，安全性好，能耗低，生產(chǎn)成本低，環(huán)境污染小。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
使用我國某廠生產(chǎn)的石油焦為原料，石油焦經(jīng)過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 49%。將煅后焦進(jìn)行破碎機(jī)破碎、球磨機(jī)球磨，并采用篩分機(jī)對煅后焦粉進(jìn)行篩分，得到粒度小于100 μ m的焦粉。焦粉與氫氧化鈉按照重量比5 1的量混合，于熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加堿焙燒。保持焙燒溫度為250°C，處理時間為證，焙燒后的物料用純水洗滌至pH=7，再將洗滌后的物料用鹽酸溶液進(jìn)行浸出，控制反應(yīng)條件為重量液固比為5 1，反應(yīng)溫度為50°C，處理時間為他，反應(yīng)后的焦粉經(jīng)過洗滌至中性后干燥，焙燒后洗滌產(chǎn)生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和， 達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施結(jié)果煅后焦粉經(jīng)過上述處理后，其純度為99.992%。產(chǎn)品硫的含量小于 0. 005%。產(chǎn)品中總灰分小于0. 003%，其中Al2O3的殘余量為8ppmw，F(xiàn)e2O3的殘余量為9 ppmw, SiO2的殘余量為7 ppmw。實(shí)施例二
使用我國某廠生產(chǎn)的石油焦為原料。石油焦經(jīng)過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 35%，將煅后焦進(jìn)行破碎機(jī)破碎、球磨機(jī)球磨，并采用篩分機(jī)對煅后焦粉進(jìn)行篩分，得到粒度小于70 μ m的焦粉。焦粉與氫氧化鉀按照重量比8 1的量混合，于熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加堿焙燒。保持焙燒溫度為350°C，處理時間為池，焙燒后的物料用純水洗滌至pH=7，再將洗滌后的物料用硫酸溶液進(jìn)行酸浸處理，控制反應(yīng)條件為重量液固比為8 :1，反應(yīng)溫度為70°C，處理時間為5h。 反應(yīng)后的焦粉經(jīng)過洗滌至中性后干燥，焙燒后洗滌產(chǎn)生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和，達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施結(jié)果煅后焦粉經(jīng)過上述處理后，其純度為99.991%。產(chǎn)品硫的含量小于 0. 004%。產(chǎn)品中總灰分小于0. 004%，其中Al2O3的殘余量為12ppmw，F(xiàn)e2O3的殘余量為11 ppmw, SiO2的殘余量為9 ppmw ο
實(shí)施例三
使用我國某廠生產(chǎn)的石油焦為原料，石油焦經(jīng)過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 45%，將煅后焦進(jìn)行破碎機(jī)破碎、球磨機(jī)球磨，并采用篩分機(jī)對煅后焦粉進(jìn)行篩分，得到粒度小于100 μ m的焦粉。焦粉與氫氧化鉀與氫氧化鈉的混合物按照重量比3 1的量混合，于熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加堿焙燒，保持焙燒溫度為550°C，處理時間為lh，焙燒后的物料用純水洗滌至pH=7。再將洗滌后的物料用濃度為硝酸溶液進(jìn)行浸出，控制反應(yīng)條件為重量液固比為4 :1，反應(yīng)溫度為40°C，處理時間為15 h，反應(yīng)后的焦粉經(jīng)過洗滌至中性后干燥。焙燒后洗滌產(chǎn)生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和，達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施結(jié)果煅后焦粉經(jīng)過上述處理后，其純度為99.994%。產(chǎn)品硫的含量小于 0. 002%o產(chǎn)品中總灰分小于0. 005%，其中Al2O3的殘余量為14ppmw，F(xiàn)e2O3的殘余量為12 ppmw, SiO2 的殘余量為 10 ppmwo實(shí)施例四
使用我國某廠生產(chǎn)的石油焦為原料。石油焦經(jīng)過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 45%，將煅后焦進(jìn)行破碎機(jī)破碎、球磨機(jī)球磨，并采用篩分機(jī)對煅后焦粉進(jìn)行篩分，得到粒度小于100 μ m的焦粉。焦粉與氫氧化鈉按照重量比4 1的量混合，于熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加堿焙燒，保持焙燒溫度為380V，處理時間為1.5 h，焙燒后的物料用純水洗滌至pH=7，再將洗滌后的物料用醋酸溶液和鹽酸混合酸進(jìn)行浸出，控制反應(yīng)條件為重量液固比為4 :1，反應(yīng)溫度為80°C，處理時間為4 h，反應(yīng)后的焦粉經(jīng)過洗滌至中性后干燥，焙燒后洗滌產(chǎn)生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和，達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施結(jié)果煅后焦粉經(jīng)過上述處理后，其純度為99.993%。產(chǎn)品硫的含量小于 0. 003%。產(chǎn)品中總灰分小于0. 004%，其中Al2O3的殘余量為9ppmw，F(xiàn)e2O3的殘余量為8 ppmw, SiO2的殘余量為lOppmw。
權(quán)利要求
1.一種煅后石油焦提純的方法，其特征在于煅燒后的石油焦經(jīng)過破碎、球磨、篩分后，得到50~300μm粒度的焦粉；焦粉與堿性物質(zhì)混合后于熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加堿焙燒處理；焙燒后的物料冷卻后采用水洗的形式脫除堿性物質(zhì)并洗滌至中性；水洗后的物料采用酸性溶液進(jìn)行酸浸脫雜處理，得到高純度低硫的焦粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煅后石油焦提純的方法，其特征在于焦粉加堿焙燒時，所加堿性物質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或者混合物，焦粉與堿性物質(zhì)的重量比為廣20 1，加堿焙燒的溫度為150~60(TC，處理時間為0. 5 15h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煅后石油焦提純的方法，其特征在于酸浸脫雜處理時采用的酸性溶液是鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一種或者幾種的混合物，常壓酸浸的重量液固比為1 10 :1，溫度為20 100°C，處理時間為0. 5h 20 h。
全文摘要
一種煅后石油焦提純的方法，本發(fā)明是將煅燒后的石油焦經(jīng)過破碎、球磨、篩分后，得到50~300μm粒度的焦粉；焦粉與堿性物質(zhì)混合后于熔化鍋內(nèi)進(jìn)行加堿焙燒處理；焙燒后的物料冷卻后采用水洗的形式脫除堿性物質(zhì)并洗滌至中性；水洗后的物料采用酸性溶液進(jìn)行酸浸脫雜處理，得到硫含量低于0.05%的高純低硫焦粉，本方法制備的焦粉純度為99.99%以上，滿足特種石墨對原料的要求。
文檔編號C01B31/02GK102153070SQ20111005302
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者于站良, 和曉才, 李懷仁, 李曉陽, 楊大錦, 臧健, 謝剛, 閆江峰 申請人:昆明冶金研究院