利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法.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CN106148699A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201510177965.2(22)申请日2015.04.16(71)申请人广西大学地址530004广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号广西材料学院(72)发明人曹德光曾建民(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人罗保康(51)Int.Cl.C22B4/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法(57)摘要本发明提供了一种利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤一、配料：原料中包含有赤泥、红土镍矿、焦粉和石灰类；步骤二、矿热炉还原熔炼：将步骤一配成的原料制成的团块送入矿热炉内还原熔炼，经预造渣、熔化、还原，完成渣铁分离，形成炉渣层，炉渣定期从渣口放出并经水淬或风冷粒化，得到活性矿热炉粒化渣。本发明制备的矿热炉粒化渣可作为水泥生产过程中的混合材使用，改善水泥性能、调节水泥产品品种和标号、降低生产成本；同时可以单独或与其他混凝土掺合料原料复合生产混凝土用掺合料，有效的解决利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产的矿热炉渣的资源化利用问题。CN106148699ACN106148699A权利要求书1/1页1.一种利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、配料：原料中包含有赤泥、红土镍矿、焦粉和石灰类；赤泥、红土镍矿、焦粉和石灰类的质量配比为：赤泥：红土镍矿：焦粉：石灰类=10-100：60-100：0-50：0-80；步骤二、矿热炉还原熔炼：将步骤一配成的原料制成的团块送入矿热炉内还原熔炼，经预造渣、熔化、还原，完成渣铁分离，形成炉渣层，炉渣定期从渣口放出并经水淬或风冷粒化，制得活性矿热炉粒化渣。2.根据权利要求1所述的利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法，其特征在于：所述的赤泥为铝土矿提取氧化铝后所形成的残渣；所述的红土镍矿为镍含量为0.7-4.0%的矿砂。3.根据权利要求1所述的利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法，其特征在于：所述的活性矿热炉粒化渣是指具有水化活性，可作为水泥生产用混合材或混凝土生产用掺合料使用；经淬冷工序获得的矿热炉粒化渣，水淬后矿热炉粒化渣的玻璃相含量在40-100%。4.根据权利要求1所述的利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法，其特征在于：所述的矿热炉粒化渣化学组分的质量百分比为二氧化硅10-40%、三氧化二铝10-40%、三氧化二铁1-25%、氧化钙1-60%、氧化镁1-20%、余量为其他杂质。2CN106148699A说明书1/5页利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法技术领域[0001]本发明涉及硅酸盐水泥及其混凝土生产技术和钢铁冶金技术领域，特别涉及一种利用赤泥和红土镍矿制备铁镍合金副产活性矿热炉粒化渣的方法。背景技术[0002]赤泥是铝土矿提取氧化铝后所形成的残渣，该渣中富含三氧化二铁、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化钠等化学组分。每生产1吨氧化铝，大约产生0.8-2.0吨赤泥。目前全世界每年产生赤泥约9000万吨，其中，在中国有近3000万吨产生。目前全世界只有极少部分的赤泥被综合利用，绝大部分仍然是送往堆场露天堆存，既占用了大量土地，耗费了大量资金，又易使大量废碱液渗透到附近农田，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表地下水源，危害环境和人体健康。[0003]红土镍矿是镍含量为0.7-4.0%，铁含量为10-50%，铬含量为0.05-2.0%的矿砂，可将其开发生产含镍生铁用于生产不锈钢。现有处理红土镍矿工艺中，火法冶炼因具有流程短、工艺成熟等优势，已成为红土镍矿冶炼的主流工艺。从现有文献看，红土镍矿还原熔炼生产铁镍合金的生产和研究都是仅以红土镍矿为主要原料，配加还原剂、熔剂和少量添加剂来实施的，还未见报道有通过添加某种固体残渣来优化其生产工艺的研究。[0004]以红土镍矿为主要原料还原熔炼生产铁镍合金的生产生产工艺副产的矿热炉渣，其化学组成中具有较高的氧化镁和较低的氧化钙，其潜在的水化活性较低。根据重庆大学的万朝均等在《重庆大学学报》2010年第一期的报到，机械激发可以提高了镍铁合金矿热炉渣的自身活性,但并不足以对整个胶凝体系抗压强度的提高有明显贡献,尚需采取进一步的活化措施；桂林理工大学的陈平等在《混凝土》2014年第五期上报到称：以比表面积为445㎡/kg的矿热炉渣微粉等量替代50%的水泥进行活性指数对比，试验结果表明，矿热炉渣的7天和28