专利名称：一种煅后石油焦提纯的方法
技术领域：
本发明涉及一种煅后石油焦提纯的方法，特别是由煅后石油焦提纯制取纯度大于99. 99%的高纯低硫焦粉的方法。
背景技术：
石油焦是石油加工产生的主要副产物之一，它是炭素行业中的主要原料。原铝生产时石油焦是阳极炭块的主要原料，约占阳极原料质量的65%。石油焦还是特种石墨生产中主要的原材料。石油焦生料经过煅烧后，大部分的挥发份和水分得以大量排除。而一些灰分和硫却在石油焦中得到大量的富集。灰分和硫的存在对后续材料产品的性能造成很大的影响。因此，研究和开发一种廉价、高效、温和的煅后石油焦提纯方法是十分必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种冶炼过程简单、可靠易行、脱杂和脱硫效率高、环境友好、生产成本低的煅后石油焦提纯的方法；该方法制备的产品能够用于特种石墨的原料。解决本发明的技术问题所采用的技术方案为
一种煅后石油焦提纯的方法，其特征在于煅烧后的石油焦(以下亦简称煅后焦)经过破碎、球磨、筛分后，得到5(Γ300μπι粒度的焦粉；焦粉与碱性物质混合后于熔化锅内进行加碱焙烧处理；焙烧后的物料冷却后采用水洗的形式脱除碱性物质并洗涤至中性；水洗后的物料采用酸性溶液进行酸浸脱杂处理，得到硫含量低于0. 05%的高纯低硫焦粉。制备过程中产生的各种废液经过回收处理后集中中和处理，达标排放。所述焦粉加碱焙烧时，所加碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者混合物， 焦粉与碱性物质的重量比为广20 :1，加碱焙烧的温度为15(T600°C，处理时间为0. 5 15h。所述酸浸脱杂处理时采用的酸性溶液是盐酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一种或者几种的混合物，常压酸浸的重量液固比为1 10 :1，温度为20 100°C，处理时间为0. 5h 20 h。粉碎将煅后焦经过破碎机数次破碎后，投入球磨机中进行研磨，得到煅后焦粉， 进行下一步处理。筛分将粉碎后的焦粉投入筛分机中进行颗粒分级，得到300 μ m以下的焦粉，进行下一步处理；而300 μ m以上的焦粉则重新投入到粉碎系统进行反复粉碎。加碱焙烧焦粉与碱性物质混合后，投入熔化锅内进行加温焙烧，控制反应条件， 使焦粉中的杂质硫及硅酸盐、铝酸盐等杂质与碱熔体发生反应。反应结束后，采用纯水洗涤至pH=7为止。酸浸处理洗涤至中性的焦粉与上述的酸性溶液混合调浆，控制反应条件，使焦粉中的杂质进一步与酸发生反应。酸洗过后的焦粉经过洗涤干燥后便可得到高纯低硫的煅后焦粉。
洗涤过程中产生的酸性废水与碱性废水相互中和。中和后的水经过处理后达标排放，整个工艺过程不污染环境。本发明的有益效果是煅后焦经加碱焙烧、酸浸处理后得到了高纯低硫的焦粉； 获得的煅后焦产品的纯度达到99. 99%以上，产品中的硫含量小于0. 005%，其他杂质含量小于0. 005%。满足特种石墨对原料的要求，且工艺流程短，容易实现工业化生产，设备简单，安全性好，能耗低，生产成本低，环境污染小。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式实施例一
使用我国某厂生产的石油焦为原料，石油焦经过煅烧后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量为2. 49%。将煅后焦进行破碎机破碎、球磨机球磨，并采用筛分机对煅后焦粉进行筛分，得到粒度小于100 μ m的焦粉。焦粉与氢氧化钠按照重量比5 1的量混合，于熔化锅内进行加碱焙烧。保持焙烧温度为250°C，处理时间为证，焙烧后的物料用纯水洗涤至pH=7，再将洗涤后的物料用盐酸溶液进行浸出，控制反应条件为重量液固比为5 1，反应温度为50°C，处理时间为他，反应后的焦粉经过洗涤至中性后干燥，焙烧后洗涤产生的碱性废水与酸浸后的酸性废水中和， 达标排放。实施结果煅后焦粉经过上述处理后，其纯度为99.992%。产品硫的含量小于 0. 005%。产品中总灰分小于0. 003%，其中Al2O3的残余量为8ppmw，Fe2O3的残余量为9 ppmw, SiO2的残余量为7 ppmw。实施例二
使用我国某厂生产的石油焦为原料。石油焦经过煅烧后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量为2. 35%，将煅后焦进行破碎机破碎、球磨机球磨，并采用筛分机对煅后焦粉进行筛分，得到粒度小于70 μ m的焦粉。焦粉与氢氧化钾按照重量比8 1的量混合，于熔化锅内进行加碱焙烧。保持焙烧温度为350°C，处理时间为池，焙烧后的物料用纯水洗涤至pH=7，再将洗涤后的物料用硫酸溶液进行酸浸处理，控制反应条件为重量液固比为8 :1，反应温度为70°C，处理时间为5h。 反应后的焦粉经过洗涤至中性后干燥，焙烧后洗涤产生的碱性废水与酸浸后的酸性废水中和，达标排放。实施结果煅后焦粉经过上述处理后，其纯度为99.991%。产品硫的含量小于 0. 004%。产品中总灰分小于0. 004%，其中Al2O3的残余量为12ppmw，Fe2O3的残余量为11 ppmw, SiO2的残余量为9 ppmw ο
实施例三
使用我国某厂生产的石油焦为原料，石油焦经过煅烧后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量为2. 45%，将煅后焦进行破碎机破碎、球磨机球磨，并采用筛分机对煅后焦粉进行筛分，得到粒度小于100 μ m的焦粉。焦粉与氢氧化钾与氢氧化钠的混合物按照重量比3 1的量混合，于熔化锅内进行加碱焙烧，保持焙烧温度为550°C，处理时间为lh，焙烧后的物料用纯水洗涤至pH=7。再将洗涤后的物料用浓度为硝酸溶液进行浸出，控制反应条件为重量液固比为4 :1，反应温度为40°C，处理时间为15 h，反应后的焦粉经过洗涤至中性后干燥。焙烧后洗涤产生的碱性废水与酸浸后的酸性废水中和，达标排放。实施结果煅后焦粉经过上述处理后，其纯度为99.994%。产品硫的含量小于 0. 002%o产品中总灰分小于0. 005%，其中Al2O3的残余量为14ppmw，Fe2O3的残余量为12 ppmw, SiO2 的残余量为 10 ppmwo实施例四
使用我国某厂生产的石油焦为原料。石油焦经过煅烧后得到煅后焦，煅后焦中硫的含量为2. 45%，将煅后焦进行破碎机破碎、球磨机球磨，并采用筛分机对煅后焦粉进行筛分，得到粒度小于100 μ m的焦粉。焦粉与氢氧化钠按照重量比4 1的量混合，于熔化锅内进行加碱焙烧，保持焙烧温度为380V，处理时间为1.5 h，焙烧后的物料用纯水洗涤至pH=7，再将洗涤后的物料用醋酸溶液和盐酸混合酸进行浸出，控制反应条件为重量液固比为4 :1，反应温度为80°C，处理时间为4 h，反应后的焦粉经过洗涤至中性后干燥，焙烧后洗涤产生的碱性废水与酸浸后的酸性废水中和，达标排放。实施结果煅后焦粉经过上述处理后，其纯度为99.993%。产品硫的含量小于 0. 003%。产品中总灰分小于0. 004%，其中Al2O3的残余量为9ppmw，Fe2O3的残余量为8 ppmw, SiO2的残余量为lOppmw。
权利要求
1.一种煅后石油焦提纯的方法，其特征在于煅烧后的石油焦经过破碎、球磨、筛分后，得到50~300μm粒度的焦粉；焦粉与碱性物质混合后于熔化锅内进行加碱焙烧处理；焙烧后的物料冷却后采用水洗的形式脱除碱性物质并洗涤至中性；水洗后的物料采用酸性溶液进行酸浸脱杂处理，得到高纯度低硫的焦粉。
2.根据权利要求1所述的煅后石油焦提纯的方法，其特征在于焦粉加碱焙烧时，所加碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者混合物，焦粉与碱性物质的重量比为广20 1，加碱焙烧的温度为150~60(TC，处理时间为0. 5 15h。
3.根据权利要求1所述的煅后石油焦提纯的方法，其特征在于酸浸脱杂处理时采用的酸性溶液是盐酸、硫酸、硝酸、醋酸中的一种或者几种的混合物，常压酸浸的重量液固比为1 10 :1，温度为20 100°C，处理时间为0. 5h 20 h。
全文摘要
一种煅后石油焦提纯的方法，本发明是将煅烧后的石油焦经过破碎、球磨、筛分后，得到50~300μm粒度的焦粉；焦粉与碱性物质混合后于熔化锅内进行加碱焙烧处理；焙烧后的物料冷却后采用水洗的形式脱除碱性物质并洗涤至中性；水洗后的物料采用酸性溶液进行酸浸脱杂处理，得到硫含量低于0.05%的高纯低硫焦粉，本方法制备的焦粉纯度为99.99%以上，满足特种石墨对原料的要求。
文档编号C01B31/02GK102153070SQ20111005302
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者于站良, 和晓才, 李怀仁, 李晓阳, 杨大锦, 臧健, 谢刚, 闫江峰 申请人:昆明冶金研究院