Tente zerar o dispositivo (nota: isso destruirá dados nele). Este comando
sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb
zerará todo o dispositivo; isso pode não ser necessário, já que zerar apenas os primeiros 512 bytes pode ser suficiente:
sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=512 count=1
Invoque um comando ou o outro (comece com o segundo), aguarde a conclusão, remova o dispositivo da porta USB, aguarde alguns segundos, reinsira, crie partições a partir do zero e formate.
No caso de o dd não conseguir gravar no dispositivo, tenho uma pista:
Eu sei que existem chaves USB que são de fato cartões microSD no adaptador USB. Qual marca é a sua chave USB? Sem nome ou exótico? Wikipedia informa: "O dispositivo host pode comandar o cartão SD para se tornar somente leitura (para rejeitar os comandos subseqüentes para gravar informações nele). Existem dois comandos host reversíveis e irreversíveis que conseguem isso." Talvez Sua chave seja um cartão SD (disfarçado) que foi renderizado como somente leitura devido a algum bug ou erro (no firmware do adaptador? O próprio cartão?). Apenas adivinhando.