CN104099473A

CN104099473A - 硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法

Info

Publication number: CN104099473A
Application number: CN201310112723.6A
Authority: CN
Inventors: 严铂鑫; 严瑞山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2014-10-15

Abstract

本发明提供了一种硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，将硫铁矿渣破碎为1毫米以下的粒度，与破碎为0.5毫米以下粒度的含碳物料按照100％∶60-30％比例进行混合，再添加物料总量3-20％的复合粘结剂搅拌均匀，将混合均匀的物料送入压球机，压制成一定尺寸的球团，然后送入温度为150℃，时间为2-4小时的带式干燥机中干燥，成为冷强度≥900N/球、热强度≥600N/球、水分≤1％的硫铁矿渣球团，再送入高温≥2200℃的还原器中，经过3小时以上高温还原，硫铁矿渣球团被还原为金属总含量≥75％的硅铝铁钛合金，经过中间包倒运铸模，成为硅铝铁钛合金锭，从而利于大规模处理利用硫铁矿渣。

Description

硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的技术领域，特别涉及硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法。

背景技术

国内大部分硫铁矿渣作为一种工业废弃物，具有很强的污染力，特别是对地下水、土地、空气的污染，各地虽然采用了将其中的铁元素提取或采用湿法冶金的方法提取部分金属，但是仍留有大部分的废渣没有利用，专利号92108895.7硫铁矿渣烧砖配方、专利号95103738.2烧硫铁矿渣成品砂浆及其制造方法、专利号02220545.4利用硫铁矿渣生产氧化铁颜料的装置、专利号200710192349.X一种提高硫铁矿渣中铁含量的方法、专利号201110071928.5采用粉煤灰与硫铁矿渣生产高效凝絮剂的制备方法，这些专利所介绍的关于硫铁矿渣的处理利用也是不彻底的。

发明内容

本发明的目的是提供一种硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法。将硫铁矿渣破碎为1毫米以下的粒度，与破碎为0.5毫米以下粒度的含碳物料按照100％：60-30％比例进行混合，再添加物料总量3-20％的复合粘结剂搅拌均匀，将混合均匀的物料送入压球机，压制成一定尺寸的球团，然后把球团送入温度为150℃，时间为2-4小时的带式干燥机中干燥，成为冷强度≥900N/球、热强度≥600N/球、水分≤1％的人造硫铁矿渣球团，最后送入高温≥2200℃的还原器中，经过3-4小时的高温还原，硫铁矿渣球团被还原为金属总含量≥75％的硅铝铁钛合金，经过中间包倒运铸模，成为尺寸一致、形状相同的硅铝铁钛合金锭，从而利于大规模处理利用硫铁矿渣并取得较好的经济效益。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法的过程，由破碎、给料、混合搅拌、压制成型、干燥和高温还原等工序以及电控操作系统、除尘器、烟气和水处理装置等组成。

本发明的硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法的具体步骤包括：

(1)原料制备：硫铁矿渣，其SiO₂含量≥30％，Al₂O₃含量≥20％，Fe₂O₃含量≥25％，TiO含量≥1％，粒度破碎为≤1mm；含碳物料可以使用焦炭、木炭、无烟煤、烟煤、生物质、沥青等，其灰分≤10％，挥发分≤8-40％，碳含量≥50％，粒度破碎为≤0.5mm；由无机物与有机物组成的复合粘结剂，无机物可以使用硅酸纳和粒度破碎为≤0.25mm的膨润土、铝土、高岭土、粉煤灰等，有机物可以使用制备好的木浆、淀粉、酒糟、纸浆废液、高分子化合物等；三类物料按照100％∶10-60％∶1-30％比例混合搅拌均匀，作为压球机的入料原料。

(2)制造硫铁矿渣球团：将混合搅拌均匀的物料送入压球机两个相对旋转运动的压辊中，在那里物料被压制成50×50×30mm尺寸的球团，压球机压制物料的线压力为≤20KN/cm；压制好的球团送入温度为150℃的带式干燥机中，经过2-4小时的干燥，成为冷强度≥900N/球、热强度≥600N/球、水分≤1％的硫铁矿渣球团。

(3)高温还原提取硅铝铁钛合金：将硫铁矿渣球团送入高温≥2200℃的还原器中，经过3-4小时的高温还原，硫铁矿渣球团被还原为金属总含量≥75％的硅铝铁钛合金，经过中间包倒运铸模，成为尺寸一致形状相同的硅铝铁钛合金锭。

本发明的优点：

本发明硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，可以使硫铁矿渣与含碳物料破碎后，按一定比例混合，添加复合粘结剂搅拌，送入压球机压成球团进行干燥，最后送入高温≥2200℃的还原器中，经过3-4小时的高温还原，硫铁矿渣球团被还原为金属总含量≥75％的硅铝铁钛合金，经过中间包倒运铸模，成为尺寸一致形状相同的硅铝铁钛合金锭，由于采用高温还原无渣提取硅铝铁钛合金，所以没有多余的硫铁矿渣存留，扩宽了硫铁矿渣的处理利用范围，为硫铁矿渣在多行业、多领域的利用提供了可靠保证。

本发明制作的硅铝铁钛合金，应用于冶金行业，可以作为钢铁冶炼的脱氧剂，能很好的提高钢材的内在质量；可以代替硅铁作为还原剂用于金属镁生产，从而降低金属镁的还原温度、提高镁的还原收取率；还可以增加后期除铁工序，得到品质更高的硅铝钛合金，用于汽车、航海、航空、铁路等领域，使相关的企业获得较好的经济效益。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的内容给予进一步说明。

实施例：

把SiO₂含量≥30％，Al₂O₃含量≥20％，Fe₂O₃含量≥25％，TiO含量≥1％的硫铁矿渣送入硫铁矿渣破碎机，破碎至粒度≤1mm后送入粉状硫铁矿渣料仓，料仓下配置有给料机；含碳物料无烟煤，其灰分≤15％，挥发分≤8％，碳含量≥50％，粒度破碎为≤0.5mm后送入粉状无烟煤料仓，料仓下配置有给料机；含碳物料烟煤，其灰分≤5％，挥发分≤40％，碳含量≥50％，粒度破碎为≤0.5mm后送入粉状烟煤料仓，料仓下配置有给料机；含碳物料木炭，其灰分≤10％，挥发分≤10％，碳含量≥70％，粒度破碎为≤0.5mm后送入粉状木炭料仓，料仓下配置有给料机；高岭土粒度破碎为≤0.25mm后送入粉状高岭土料仓，料仓下配置有给料机；在破碎机工作部位配置的除尘器将破碎设备的烟尘进行净化回收；制备好的纸浆废液注入储罐，与流量计相接；以上物料按照硫铁矿渣与含碳物料100％∶60-30％比例，精确的配比需要根据实际使用的物料的化验数据确定；再添加物料总量3-20％的复合粘结剂，送入两段混合搅拌机中混捏均匀，作为压球机的入料原料；将混合搅拌均匀的物料送入压球机两个相对旋转运动的压辊中，在那里物料被压成50×50×30mm尺寸的球团，压球机压制物料的线压力为≥50KN/cm；压球机压制后的物料通过筛分，碎料返回到第二段混合搅拌机，压制好的球团送入温度为150℃的带式干燥机中，经过2-4小时的干燥，成为冷强度≥900N/球、热强度≥600N/球、水分≤1％的硫铁矿渣球团；最后将硫铁矿渣球团送入高温≥2200℃的还原器中，经过3-4小时的高温还原，硫铁矿渣球团被还原为金属总含量≥75％的硅铝铁钛合金，经过中间包倒运铸模，成为尺寸一致、形状相同的硅铝铁钛合金锭；在此工作部位配置的烟气和水处理装置，将高温还原时的烟气和冷却用水进行处理、净化、回收，达到无污染；配置的电控操作系统对整个工艺过程实施安全有效的调整控制。

Claims

1.一种硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，其特征在于：将硫铁矿渣破碎为1毫米以下的粒度，与破碎为0.5毫米以下粒度的含碳物料按照100％∶60-30％比例进行混合，再添加物料总量3-20％的复合粘结剂搅拌均匀，将混合均匀的物料送入压球机，压制成尺寸为50×50×30mm的球团，然后把球团送入温度为150℃，时间为2-4小时的带式干燥机中干燥，成为冷强度≥900N/球、热强度≥600N/球、水分≤1％的硫铁矿渣球团，最后送入高温≥2200℃的还原器中，经过3-4小时的高温还原，硫铁矿渣球团被还原为金属总含量≥75％的硅铝铁钛合金，经过中间包倒运铸模，成为形状相同的硅铝铁钛合金锭。

2.根据权利要求1所述的硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，其特征是：含碳物料为焦炭、木炭、无烟煤、烟煤、生物质、沥青等，其灰分≤10％，挥发分≤8-40％，碳含量≥50％，粒度破碎为≤0.5mm。

3.根据权利要求1所述的硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，其特征是：无机物与有机物组成的复合粘结剂，无机物为硅酸纳和粒度破碎为≤0.25mm的膨润土、铝土、高岭土、粉煤灰，有机物为制备好的木浆、淀粉、酒糟、纸浆废液、高分子化合物。

4.根据权利要求1所述的硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，其特征是：三类物料的比例为硫铁矿渣100％：含碳物料10-60％：复合粘结剂1-30％。

5.根据权利要求1所述的硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，其特征是：压球机压制物料的线压力为≥50KN/cm。

6.根据权利要求1所述的硫铁矿渣提取硅铝铁钛合金的工艺方法，其特征是：高温还原器的温度为≥2200℃。