專利名稱：一種用鎳熔煉爐渣和鋼渣的混合渣煉鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色冶金爐渣和鋼渣煉鐵的方法，特別涉及一種用鎳熔煉爐渣和鋼渣的混合渣煉鐵的方法。
背景技術(shù)：
在金屬鎳的冶煉中，要產(chǎn)出一種熔煉爐渣，渣中的FeO含量達(dá)40％以上，氧化鐵大部分以2FeO·SiO2的形式存在，少量的鐵以Fe3O4形式存在，在渣中還含有0.4％～0.5％的Ni，0.2％～0.5％的Cu和0.2％～0.3％的Co，這部分有色金屬是重要的合金元素，有著重要的利用價(jià)值。目前這部分爐渣在地表堆放，這不僅對(duì)土壤、地表和地下水造成污染，而且使?fàn)t渣中的有價(jià)成分也白白浪費(fèi)，另外鋼渣中含有較高成分的氧化鈣，并含有一定量的鐵和錳，這部分渣也沒有得到很好的利用。因此本發(fā)明的目的是用鎳熔煉渣和鋼渣冶煉合金鐵，是爐渣中的鐵和有色金屬得到有效利用，合金鐵可作為煉耐候鋼的原料。產(chǎn)生的二次渣為高鈣渣，接近水泥熟料的成分，二次渣可作為生產(chǎn)水泥的原料，從而達(dá)到爐渣全部利用的要求。
在鎳熔煉爐渣的利用中，有人進(jìn)行過鎳熔煉爐渣冶煉合金鐵研究，它是將爐渣在礦熱爐中融化，加入石灰和碳還原劑，使?fàn)t渣中的鐵、鎳、銅、鈷還原出來(lái)，得到合金鐵。該法在技術(shù)上存在的問題是泡沫渣從爐中溢出嚴(yán)重，操作無(wú)法正常進(jìn)行，爐膛腐蝕嚴(yán)重，爐壽命短。在經(jīng)濟(jì)上存在生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)上不劃算的問題。因此鎳熔煉爐渣仍沒有利用，爐渣仍在地表堆放。鋼渣的處理通常是返回高爐煉鐵系統(tǒng)，回收渣中的鐵，氧化鈣和氧化錳則隨高爐渣排出放棄，該法使鋼渣中的氧化鈣和氧化錳也沒有得到有效的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用鎳熔煉爐渣和鋼渣的混合渣煉鐵的方法，用這種方法不僅能使鎳熔煉爐渣和鋼渣的有價(jià)成分同時(shí)能得到充分利用，而且得到的二次爐渣能夠用做水泥生產(chǎn)的原料，該方法技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括鎳熔煉爐渣和鋼渣混合，加入碳，其特征在于用鋼渣代替石灰即氧化鈣，并配入鋁礬土和碳化硅，進(jìn)行還原熔煉，將鐵、鎳、銅、鈷從混合物中還原出來(lái)，得到合金鐵，產(chǎn)生的二次爐渣是高鈣渣，可用作水泥生產(chǎn)的原料。
(2)、制團(tuán)將混合均勻的爐料在圓盤制粒機(jī)中通過滾動(dòng)制成直徑為0.1～5cm的球形顆粒。
(3)、烘干將制成的球形顆粒在烘箱中干燥，除去水分。烘干溫度為80℃～120℃。
(4)、還原熔煉在礦熱爐中加入烘干的顆粒爐料，送電升溫，進(jìn)行還原熔煉，鐵和鎳、銅、鈷被還原出來(lái)，在礦熱爐前端沉淀池靜止后合金鐵從放鐵口放出，二次爐渣從渣口放出。
本發(fā)明具有益效果是1、在還原鎳熔煉渣中的鐵時(shí)，需要加入氧化鈣，將氧化鐵從橄欖石中置換出，氧化鐵才能被碳所還原，因此加入氧化鈣是必需的，鋼渣中含有55％～65％的氧化鈣，因此本發(fā)明用鋼渣代替石灰，既可省去石灰，降低生產(chǎn)成本也可使鋼渣中的鐵、錳和氧化鈣得到利用。使鎳熔煉渣的還原熔煉成本降低。2、加入三氧化二鋁可有效地降低爐渣的熔點(diǎn)和黏度，是還原熔煉的溫度降低，可節(jié)約能耗和提高金屬的回收率。3、還原熔煉爐渣時(shí)加入炭化硅可減少泡沫的形成，使還原操作順利進(jìn)行。4、混合料制粒可防止?fàn)t料還原時(shí)偏析，解決部分渣難于熔解，金屬的還原率低，冶煉時(shí)間長(zhǎng)的問題。
表4鐵中的合金成分合金成分 NiCoCuMnC S質(zhì)量百分含量，％ 0.76 0.21 0.48 0.14 3.44 0.052實(shí)施例2分析各原料的主要化學(xué)成分如下表所示鎳熔煉渣的主要成分如5表所示，其他原料的主要化學(xué)成分不變，改變配料比，表5鎳熔煉渣的主要成分表化學(xué)成分 FeOSiO2CaO MgO CuNiCo質(zhì)量百分含量，％ 49.85 34.51 0.64 8.85 0.28 0.20 0.10鋼渣的加入量按渣型CaO/SiO2＝1.1確定，碳的加入量為FeO重量的0.18倍，鋁礬土的加入量為鎳熔煉渣的5％，炭化硅的加入量為碳量的7％；按上述工藝還原熔煉后可得到合金鐵，鐵中的合金成分如表6所示。鐵的還原率為98.1％，銅、鎳、鈷的還原率分別為96.6％、97.1％、90.4％，產(chǎn)出的爐渣中CaO含量為48.04％；表6 鐵中的合金成分合金成分 NiCoCuMnC S質(zhì)量百分含量，％ 0.88 0.23 0.41 0.08 1.98 0.0權(quán)利要求
1.一種用鎳熔煉爐渣和鋼渣的混合渣煉鐵的方法，包括鎳熔煉爐渣和鋼渣混合，加入碳，其特征在于用鋼渣代替石灰，并配入鋁礬土和碳化硅，進(jìn)行還原熔煉，將鐵、鎳、銅、鈷從混合物中還原出來(lái)，得到合金鐵，產(chǎn)生的二次爐渣是高鈣渣，可用作水泥生產(chǎn)的原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)該方法依次包括如下的步驟(1)、在配料中用鋼渣代替石灰，并加入鋁礬土或鋁礬土；加入量為鎳熔煉渣和鋼渣的比例是混合后爐料中CaO/SiO2＝0.8-1.2；碳的加入量為FeO含量的0.15-0.18倍；鋁礬土的加入量為鎳熔煉渣的3％-5％；碳化硅的的加入量為碳量的5％-10％。(2)、將鎳熔煉渣、鋼渣、碳、鋁礬土或碳化硅的混合料在混料機(jī)中充分混合均勻；(3)、將充分混合均勻的混合渣體在園盤制粒機(jī)中制團(tuán)，制成直徑為0.1-5cm的球形顆粒，烘干后備用；(4)、在礦熱爐中將混合料加熱熔化，進(jìn)行還原反應(yīng)，然后放鐵和排渣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用鎳熔煉爐渣和鋼渣的混合渣煉鐵的方法，將鎳熔煉爐渣和鋼渣混合，用鋼渣代替石灰，加入碳，并配入鋁礬土和碳化硅，物料混合均勻后制成直徑為0.5～2cm的球型顆粒，然后在礦熱爐中進(jìn)行還原熔煉，鐵和鎳、銅、鈷還原出來(lái)，得到合金鐵，二次爐渣用做水泥生產(chǎn)的原料。本發(fā)明技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、有價(jià)成分能得到充分利用。
文檔編號(hào)C22C33/04GK1435501SQ02145518
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者蘭新哲, 王成剛, 王鐵成 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)