制备锰硅合金的方法.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CN107354338A(43)申请公布日2017.11.17(21)申请号201710624784.9(22)申请日2017.07.27(71)申请人江苏省冶金设计院有限公司地址210007江苏省南京市大光路大阳沟44号(72)发明人宋文臣王静静李红科曹志成汪勤亚吴道洪(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C22/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称制备锰硅合金的方法(57)摘要本发明公开了制备锰硅合金的方法，包括：将锰矿、镍铁渣和焦炭进行混合，以便得到混合物料；将所述混合物料供给至电炉中进行冶炼，以便获得锰硅合金并产生炉渣。该方法将镍铁渣作为制备锰硅合金的硅源和助熔剂使用，一方面可以有效制备得到锰硅合金，并降低原料成本，另一方面镍铁渣中的氧化铁在电炉冶炼过程中也会被还原得到回收利用，实现镍铁渣中氧化镁、二氧化硅与氧化铁的综合利用。CN107354338ACN107354338A权利要求书1/1页1.一种制备锰硅合金的方法，其特征在于，包括：将锰矿、镍铁渣和焦炭进行混合，以便得到混合物料；将所述混合物料供给至电炉中进行冶炼，以便获得锰硅合金并产生炉渣。2.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，进一步包括：预先将所述锰矿破碎至平均粒径为10-80毫米。3.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，进一步包括：预先将所述镍铁渣破碎至平均粒径为20-50毫米。4.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，所述焦炭的平均粒径为3-25毫米。5.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，将所述锰矿、所述镍铁渣和所述焦炭按照(80-90)：(10-20)：(15-30)的质量比进行所述混合。6.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，所述镍铁渣中SiO2的质量分数为40-60％，MgO的质量分数为15-25％，FeO的质量分数为5-12％。7.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，所述锰矿中Mn的质量分数为30-60％，Fe的质量分数为2-10％，且所述锰矿中Mn与Fe的质量比不小于5。8.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，所述锰硅合金中Mn的质量分数为60-64％，Si的质量分数为20-28％，C的质量分数为1-6％。9.根据权利要求1所述的制备锰硅合金的方法，其特征在于，所述冶炼的温度为1550-1750摄氏度。2CN107354338A说明书1/5页制备锰硅合金的方法技术领域[0001]本发明属于化工领域，具体而言，涉及制备锰硅合金的方法。背景技术[0002]目前，国内镍铁渣绝大多数是腐殖土型的红土镍矿在高温熔融状态下经还原提取镍和部分铁后，在水淬急冷状态下产生的水淬渣。利用红土镍矿生产镍铁多数采用矿热炉还原熔炼，炉渣量占到了原料的80％-90％，数量巨大，红土镍矿一般含镍在1.0-2.0％左右，以生产20％镍铁为例，镍金属的综合回收率按90％，渣的产生量至少在91％以上。据统计，2013年我国全年镍铁产量达71万吨，伴随产生的镍铁渣超过4500万吨。2015年，镍铁渣的总排放量接近一亿吨。[0003]目前，我国对镍铁渣的综合利用率低，其处理方式多以露天堆存或填埋为主，这不仅造成资源的浪费，而且占用大量的土地，破坏周边的生态环境。与其它冶金渣相比，镍铁渣有价金属回收价值低，排渣量大，已逐步成为冶金废渣处理的一大难题。因此，尽早寻求经济合理的技术途径正确处置和综合利用镍铁渣具有十分重要的意义。发明内容[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出制备锰硅合金的方法。该方法将镍铁渣作为制备锰硅合金的硅源和助熔剂，一方面可以有效制备得到锰硅合金，并降低原料成本，另一方面在电炉冶炼过程中，镍铁渣中的氧化铁也会被还原成铁，实现镍铁渣中氧化镁、二氧化硅与氧化铁的综合利用。[0005]本发明主要是基于以下发现完成的：锰硅合金是用途最广、用量最大的合金之一，世界锰产量的90％消耗于钢铁工业，生产锰硅合金的原料有锰矿、富锰渣、硅石、白云石(有时用石灰石替代)和焦炭，其中，锰矿、富锰渣和硅石为主要原料，焦炭为还原剂，白云石为助熔剂，此外，硅石也可以做助熔剂使用。然而，现有技术中锰硅合金生产方法采用大量昂贵的75％或90％的硅石和白云石，显著增加了锰硅合金的生产成本。发明人通过大胆尝试，将镍铁渣替代硅石和白云石用于冶炼锰硅合金，效果非常理想，而且制备锰硅合金的同时还能够有效回收镍铁渣中氧化铁，进而为大量的镍铁渣寻