基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112813218A(43)申请公布日2021.05.18(21)申请号202011643066.4(22)申请日2020.12.30(71)申请人北京中冶设备研究设计总院有限公司地址100029北京市朝阳区安外胜古中路9821信箱北京中冶设备院(72)发明人李凤善黄忠源路凯华梁文玉张富信刘猛马煜真薛满龄(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人张娓娓袁文婷(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)C01B33/025(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法(57)摘要本发明提供一种基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法，包括：将固态镍铁渣制作成球团，并对所述球团进行干燥处理，形成镍铁渣球团；将所述镍铁渣球团输送到上料系统，其中，所述上料系统为真空密封系统，以隔绝外界空气以及稳定所述上料系统内的压力；通过所述上料系统将所述镍铁渣球团输送至真空感应加热还原系统，并在所述真空感应加热还原系统对所述镍铁渣球团进行加热还原处理，生成硅铁水和炉渣，其中，加热还原处理的温度为1500℃‑1550℃，压力为1000‑3000Pa，保温30‑60min；通过出铁出渣系统对硅铁水和炉渣进行处理，获取硅铁以及炉渣。利用本发明，能够解决由于镍铁渣的活性低、稳定性差而导致的综合利用渠道少、利用成本高等问题。CN112813218ACN112813218A权利要求书1/1页1.一种基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法，其特征在于，包括：将固态镍铁渣制作成球团，并对所述球团进行干燥处理，形成镍铁渣球团；将所述镍铁渣球团输送到上料系统，其中，所述上料系统为真空密封系统，以隔绝外界空气以及稳定所述上料系统内的压力；通过所述上料系统将所述镍铁渣球团输送至真空感应加热还原系统，并在所述真空感应加热还原系统对所述镍铁渣球团进行加热还原处理，生成硅铁水和炉渣，其中，加热还原处理的温度为1500℃‑1550℃，压力为1000‑3000Pa，保温30‑60min；通过出铁出渣系统对所述硅铁水和炉渣进行处理，获取硅铁以及炉渣。2.如权利要求1所述的基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法，其特征在于，所述将固态镍铁渣制作成球团，并对所述球团进行干燥处理，形成镍铁渣球团，包括如下步骤：将所述固态镍铁渣、还原剂以及粘结剂按比例混合后输送至混料机混合均匀形成混合粉料；将所述混合粉料输送至制球机压制成球团，其中，所述制球机的制团压力为20‑25MPa；将所述球团放置到干燥机中进行烘干脱水，形成所述镍铁渣球团，其中，所镍铁渣球团的水分小于1％。3.如权利要求2所述的基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法，其特征在于，在将所述固态镍铁渣、还原剂以及粘结剂按比例混合之前，还包括研磨步骤：将所述镍铁渣、所述还原剂分别磨成粒度小于0.6mm的颗粒。4.如权利要求2所述的基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法，其特征在于，所述还原剂为烟煤或半焦，所述烟煤或半焦的含碳量为镍铁渣有价金属Fe、Si摩尔当量的1.2倍；所述粘结剂为CaF2、KF、NaF中的任意一种或至少两种按照预设比例混合而成，含量为渣量5‑10％。5.如权利要求1所述的基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法，其特征在于，所述真空感应加热还原系统对所述镍铁渣球团进行加热还原处理，其主要反应为：SiO2(s)+5C(s)+Fe2O3＝2Si‑Fe(l)+5CO(g)。2CN112813218A说明书1/4页基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法技术领域[0001]本发明涉及冶金工业废渣处理领域，更为具体地，涉及一种基于真空感应炉镍铁渣冶炼硅铁的方法。背景技术[0002]镍铁渣是镍铁冶炼工艺中排放的固体废渣，每1吨镍铁大约产生6吨炉渣，随着我国冶炼镍铁合金规模逐步扩大，镍铁渣的年排放量超过3000万吨，已成为继铁渣、钢渣、赤泥之后第四大冶炼渣。与其他冶金渣相比，镍铁渣有价金属回收难度大，排渣量大，已逐步成为冶金废渣处理的一大难题。目前，镍铁渣处置、利用技术的发展相对滞后，我国对镍铁渣的综合利用率不足10％，缺少大规模消纳途径，主要采用堆砌或填埋处理，不仅占用大量土地，且对土壤和环境造成污染，给镍铁冶炼的可持续发展带来严峻挑战。[0003]红土镍矿火法冶炼镍铁的工艺方法主要为RKEF，即回转窑干燥－电炉还原熔炼工艺，该工艺镍铁渣的主要成分是SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3、CaO等，矿物组成主要有镁铁橄榄石、辉石(含镁)、顽辉石等，水淬的镍铁渣还含有大量的玻璃相。为了减少镍铁渣带来的危害，提高二次资源的再利用，为镍铁冶炼行业探索出一条绿色发展的工艺，有必要加强镍铁渣的综合利用研究。[