一種高鐵礬土冶煉棕剛玉的技術(shù)的制作方法
【專利摘要】一種高鐵礬土冶煉棕剛玉的技術(shù)，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。針對現(xiàn)在鋁礬土資源日趨緊缺，價格步步上升，尋找可替代或部分替代鋁礬土的資源。棕剛玉冶煉是利用鋁礬土，配以無煙煤(或焦碳)，鐵屑，在電弧爐中高溫熔煉，利用碳質(zhì)原料中的碳將礬土中氧化鐵，氧化鈦和氧化硅還原成金屬，從而形成鐵合金與剛玉熔液分離，經(jīng)冷卻、破碎、分選，得成品棕剛玉。棕剛玉的抗破碎能力較強，抗氧化、抗腐蝕，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，是一種用途廣泛的磨料。本發(fā)明用高鐵礬土或高鐵礬土與鋁礬土混合，高鐵礬土和鋁礬土配料，根據(jù)鋁硅比，鐵硅比配料，鋁硅比大于10，鐵硅比小于9。用高鐵礬土代替部分或全部鋁礬土用來冶煉棕剛玉，因高鐵礬土價格低于鋁礬土，從而降低棕剛玉的生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種高鐵礬土冶煉棕剛玉的技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種高鐵礬土冶煉棕剛玉的技術(shù)，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 棕剛玉是以鋁礬土、無煙煤、鐵屑為原料，在電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫熔煉而成。在冶煉過 程中，無煙煤中的碳將鋁礬土中的氧化硅、氧化鐵、氧化鈦還原成金屬，金屬形成鐵合金沉 降于爐底與剛玉熔液分離。棕剛玉的抗破碎能力較強，抗氧化、抗腐蝕，具有良好的化學(xué)穩(wěn) 定性，是一種用途廣泛的磨料。
[0003] 鋁礬土是生產(chǎn)棕剛玉的主要原材料，現(xiàn)在生產(chǎn)棕剛玉所用的鋁礬土其氧化鋁含量 多在80%左右，二氧化硅含量多在3-15%之間，棕剛玉行業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為鋁礬土中氧化鋁每 降低1，噸電耗增加80度左右，氧化硅每增加1，噸電耗增加130度左右，因此高鐵低鋁礦不 用來煉棕剛玉，也末見有這方面的報道。目前我國境內(nèi)氧化鋁含量達(dá)到80%左右鋁礬土緊 缺，而商鐵研1 土眾多，價格低廉，商鐵研1 土一般50兀左右一噸，生錯研1 土每噸300兀左右。因 此，根據(jù)棕剛玉冶煉的特點，利用高鐵礬土，或高鐵礬土與鋁礬土混合，供冶煉棕剛玉使用， 經(jīng)生產(chǎn)實踐證明，不用改變冶煉工藝，噸產(chǎn)品能耗基本一致，從而降低生產(chǎn)成本。以氧化鐵 含量25%左右高鐵礬土，氧化鋁含量80%鋁礬土按20 : 80比例配比使用，1萬噸鋁礬土可 節(jié)約2000噸高鋁礬土，以高鐵礬土生礦100元每噸，高鋁礬土生礦300元每噸，可節(jié)約40 萬兀。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于有效利用高鐵礬土，利用其代替部分或全部鋁礬土，從而降低 棕剛玉的生產(chǎn)成本。
[0005] 對于棕剛玉冶煉，所需原材料為鋁礬土、鐵屑、無煙煤三種。鐵屑和無煙煤質(zhì)量相 對穩(wěn)定，鋁礬土變化較大。棕剛玉的冶煉，主要是用還原劑（無煙煤或焦碳）將氧化鐵、氧 化鈦、氧化硅還原，同時配入澄清劑鐵屑，調(diào)節(jié)鐵硅比，使產(chǎn)品易于磁選。三種原料按照冶 煉配方配成冶煉用的爐料后，其化學(xué)成分有氧化鋁、三氧化二鐵、二氧化硅、二氧化鈦、單質(zhì) 鐵、單質(zhì)碳，其他成分可忽略。因此，我們可以這樣理解，可以把棕剛玉冶煉變成只用二種原 料，鐵鋁礬土和無煙煤（或焦碳），把鐵屑和鋁礬土合并為鐵鋁礬土。利用高鐵礬土代替部 分或全部鋁礬土，因氧化鐵可以被碳還原為單質(zhì)鐵，因此也可以代替部分或全部鐵屑。
[0006] 對于棕剛玉冶煉，關(guān)鍵是控制其鋁硅比和鐵硅比，控制鐵硅比使產(chǎn)品易于磁選，控 制鋁硅比就是使能耗在一個合理的范圍內(nèi)。一般要求鐵硅比在4. 5-9之間，鋁硅比大于10， 因此往鋁礬土中配入高鐵礬土，以此為依據(jù)。所為鋁硅比是指原料中（指單獨用高鐵礬土 或高鐵礬土和鋁礬土混合料）A1 203百分含量與Si02百分含量的比，鐵硅比指原料中Fe的 百分含量與Si百分含量的比。
[0007] 本發(fā)明高鐵礬土冶煉棕剛玉的技術(shù)，利用高鐵礬土全部或部分代替鋁礬土，配以 碳質(zhì)原料（無煙煤或焦碳）和鐵屑，在電弧爐高溫熔煉，冷卻，破碎，分選。具體實施過程 為：
[0008] 1.商鐵研1 土或商鐵研1 土與錯研1 土混合料，按鐵娃比小于9,錯娃比大于10配料。
[0009] 2.高鐵礬土料單獨煅燒（1100度右）脫水，或與生鋁礬土混合后煅燒。
【權(quán)利要求】
1. 一種高鐵礬土冶煉棕剛玉的技術(shù)，其特征在于利用高鐵鞏土，或高鐵礬土和鋁礬土 混合作為主原料，再配入碳質(zhì)原料（無煙煤或焦碳）和鐵屑，用電弧爐高溫熔煉，冷卻，破 碎，分選。用高鐵礬土代替部分或全部鋁礬土。
2. 如權(quán)利要求1所述方法，其中高鐵礬土，F(xiàn)e2O3 > 8%，AL2O3 > 10%。
3. 如權(quán)利要求1所述方法，其中高鐵礬土經(jīng)過煅燒（1100°C左右）脫水后使用。
4. 如權(quán)利要求1所述方法，其中鋁礬土，Al2O3含量80%左右。
5. 如權(quán)利要求1所述方法，高鐵礬土和鋁礬土配料，根據(jù)鋁硅比，鐵硅比配料，鋁硅比 大于10,鐵娃比小于9。
6. 如權(quán)利要求1所述方法，無煙煤（或焦碳）、鐵屑用量依高鐵礬土和鋁礬土用量定， 1000公斤鐵鋁礬土（包括單獨用高鐵礬土或高鐵礬土和鋁礬土混合料）需用無煙煤（或焦 碳）、鐵屑依下列兩式計算
式中？6203%、1102%、5丨02%表示鐵鋁礬土中？6 203、1102、5丨02的百分含量，(：％、？6%分 別表示無煙煤中固定碳百分含量、鐵屑中Fe的百分含量，K是鐵硅比，一般K值取4. 5-9。
7. 配料，送入電弧爐高溫熔煉，冷卻，破碎，分選。
【文檔編號】C01F7/02GK104229842SQ201310227403
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】杜小紅 申請人:杜小紅