專利名稱：一種煅后石油焦提純的方法
技術領域：
本發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：
石油焦是石油加工產生的主要副產物之一，它是炭素行業中的主要原料。原鋁生產時石油焦是陽極炭塊的主要原料，約占陽極原料質量的65%。石油焦還是特種石墨生產中主要的原材料。石油焦生料經過煅燒后，大部分的揮發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。灰分和硫的存在對后續材料產品的性能造成很大的影響。因此，研究和開發一種廉價、高效、溫和的煅后石油焦提純方法是十分必要的。
發明內容
本發明所要解決的技術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、環境友好、生產成本低的煅后石油焦提純的方法；該方法制備的產品能夠用于特種石墨的原料。解決本發明的技術問題所采用的技術方案為
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)經過破碎、球磨、篩分后，得到5(Γ300μπι粒度的焦粉；焦粉與堿性物質混合后于熔化鍋內進行加堿焙燒處理；焙燒后的物料冷卻后采用水洗的形式脫除堿性物質并洗滌至中性；水洗后的物料采用酸性溶液進行酸浸脫雜處理，得到硫含量低于0. 05%的高純低硫焦粉。制備過程中產生的各種廢液經過回收處理后集中中和處理，達標排放。所述焦粉加堿焙燒時，所加堿性物質是氫氧化鈉、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。粉碎將煅后焦經過破碎機數次破碎后，投入球磨機中進行研磨，得到煅后焦粉， 進行下一步處理。篩分將粉碎后的焦粉投入篩分機中進行顆粒分級，得到300 μ m以下的焦粉，進行下一步處理；而300 μ m以上的焦粉則重新投入到粉碎系統進行反復粉碎。加堿焙燒焦粉與堿性物質混合后，投入熔化鍋內進行加溫焙燒，控制反應條件， 使焦粉中的雜質硫及硅酸鹽、鋁酸鹽等雜質與堿熔體發生反應。反應結束后，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漿，控制反應條件，使焦粉中的雜質進一步與酸發生反應。酸洗過后的焦粉經過洗滌干燥后便可得到高純低硫的煅后焦粉。
洗滌過程中產生的酸性廢水與堿性廢水相互中和。中和后的水經過處理后達標排放，整個工藝過程不污染環境。本發明的有益效果是煅后焦經加堿焙燒、酸浸處理后得到了高純低硫的焦粉； 獲得的煅后焦產品的純度達到99. 99%以上，產品中的硫含量小于0. 005%，其他雜質含量小于0. 005%。滿足特種石墨對原料的要求，且工藝流程短，容易實現工業化生產，設備簡單，安全性好，能耗低，生產成本低，環境污染小。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例一
使用我國某廠生產的石油焦為原料，石油焦經過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 49%。將煅后焦進行破碎機破碎、球磨機球磨，并采用篩分機對煅后焦粉進行篩分，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，于熔化鍋內進行加堿焙燒。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行浸出，控制反應條件為重量液固比為5 1，反應溫度為50°C，處理時間為他，反應后的焦粉經過洗滌至中性后干燥，焙燒后洗滌產生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和， 達標排放。實施結果煅后焦粉經過上述處理后，其純度為99.992%。產品硫的含量小于 0. 005%。產品中總灰分小于0. 003%，其中Al2O3的殘余量為8ppmw，Fe2O3的殘余量為9 ppmw, SiO2的殘余量為7 ppmw。實施例二
使用我國某廠生產的石油焦為原料。石油焦經過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 35%，將煅后焦進行破碎機破碎、球磨機球磨，并采用篩分機對煅后焦粉進行篩分，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，于熔化鍋內進行加堿焙燒。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行酸浸處理，控制反應條件為重量液固比為8 :1，反應溫度為70°C，處理時間為5h。 反應后的焦粉經過洗滌至中性后干燥，焙燒后洗滌產生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和，達標排放。實施結果煅后焦粉經過上述處理后，其純度為99.991%。產品硫的含量小于 0. 004%。產品中總灰分小于0. 004%，其中Al2O3的殘余量為12ppmw，Fe2O3的殘余量為11 ppmw, SiO2的殘余量為9 ppmw ο
實施例三
使用我國某廠生產的石油焦為原料，石油焦經過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 45%，將煅后焦進行破碎機破碎、球磨機球磨，并采用篩分機對煅后焦粉進行篩分，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，于熔化鍋內進行加堿焙燒，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行浸出，控制反應條件為重量液固比為4 :1，反應溫度為40°C，處理時間為15 h，反應后的焦粉經過洗滌至中性后干燥。焙燒后洗滌產生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和，達標排放。實施結果煅后焦粉經過上述處理后，其純度為99.994%。產品硫的含量小于 0. 002%o產品中總灰分小于0. 005%，其中Al2O3的殘余量為14ppmw，Fe2O3的殘余量為12 ppmw, SiO2 的殘余量為 10 ppmwo實施例四
使用我國某廠生產的石油焦為原料。石油焦經過煅燒后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量為2. 45%，將煅后焦進行破碎機破碎、球磨機球磨，并采用篩分機對煅后焦粉進行篩分，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，于熔化鍋內進行加堿焙燒，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行浸出，控制反應條件為重量液固比為4 :1，反應溫度為80°C，處理時間為4 h，反應后的焦粉經過洗滌至中性后干燥，焙燒后洗滌產生的堿性廢水與酸浸后的酸性廢水中和，達標排放。實施結果煅后焦粉經過上述處理后，其純度為99.993%。產品硫的含量小于 0. 003%。產品中總灰分小于0. 004%，其中Al2O3的殘余量為9ppmw，Fe2O3的殘余量為8 ppmw, SiO2的殘余量為lOppmw。
權利要求
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過破碎、球磨、篩分后，得到50~300μm粒度的焦粉；焦粉與堿性物質混合后于熔化鍋內進行加堿焙燒處理；焙燒后的物料冷卻后采用水洗的形式脫除堿性物質并洗滌至中性；水洗后的物料采用酸性溶液進行酸浸脫雜處理，得到高純度低硫的焦粉。
2.根據權利要求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.根據權利要求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，本發明是將煅燒后的石油焦經過破碎、球磨、篩分后，得到50~300μm粒度的焦粉；焦粉與堿性物質混合后于熔化鍋內進行加堿焙燒處理；焙燒后的物料冷卻后采用水洗的形式脫除堿性物質并洗滌至中性；水洗后的物料采用酸性溶液進行酸浸脫雜處理，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 優先權日2011年3月7日
發明者于站良, 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