[發明專利]用紅柱石原礦為原料制備硅鋁鐵合金的方法

無效

• 申請號: 201010003263.X
• 申請日: 2010-01-08
• 公開（公告）號: CN101899572A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 魏家駿;盧慧民;方景芳;徐鹿鳴;謝建毅;唐允平;張勇;陳家興
• 申請（專利權）人: 甘肅紫鑫礦業煤化工有限公司
• 主分類號: C22B4/06
• 分類號: C22B4/06
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

技術領域

本發明涉及一種用紅柱石原料制備硅鋁鐵合金的方法，屬于煉鋼用的合金原料的制備。

背景技術

紅柱石是一種富鋁礦物，屬于藍晶石類礦物，是天然高鋁硅酸鹽礦物，化學組成為Al₂O₃·SiO₂，分子式Al₂[SiO₄]O，斜方晶系，柱狀晶形，硬度7-7.5，密度3.10-3.20。主要分布在南非、法國、中國和印度等國家，被廣泛作為冶金、制陶、水泥等工業的耐火材料，主要消費國是美國、日本、俄羅斯、德國和英國等國家。

目前國內生產含鋁和硅為主元素的煉鋼脫氧用多元復合合金均系采用鋁土礦為原料。我國鋁土礦儲量僅占世界總量的2.4％，但年開采量卻占世界開采總量的8％，開采、消耗的速度大于探明儲量的增速。另外，我國鋁土礦資源亂采濫挖現象突出，回采率僅為40％，遠遠低于國外80％的水平，造成國內鋁土礦資源開采浪費嚴重。同時，我國氧化鋁企業規模普遍較小，生產工藝相對落后，生產成本高出國際平均水平50％以上。鋁土礦和其它礦種一樣屬于不可再生資源，按“十一五”期間氧化鋁生產能力估算，國內現有已探明經濟可供儲量靜態保證期限約13年，鋁工業發展勢必受限于資源的制約。統計資料表明，中國鋁土礦供應的對外依存度已從2005年的9.4％迅速上升到2006年的26.2％。鋁土礦原材料的緊缺甚至中斷，將直接影響我國整個鋁行業的健康發展。加上近幾年氧化鋁項目的盲目投資帶來鋁土礦資源大規模無序開采，使國內本來就短缺的鋁土礦資源雪上加霜，導致中國鋁工業本土資源保障年限大幅縮短，極易受到國際市場的沖擊，對全行業可持續發展十分不利。

世界電熱法生產硅鋁鐵合金，尚無使用紅柱石為原料的生產實踐。國內生產硅鋁鐵合金大都采用鋁土礦為原料加上碳質還原劑在礦熱電爐中冶煉而成，由于鋁土礦是我國短缺的礦產品，采用紅柱石為原料，不但可全部代替鋁土礦還可保證產品質量全部達標。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足之處提供一種紅柱石原礦為原料制備硅鋁鐵合金的方法。本方法充分利用我國紅柱石礦的資源優勢，生產流程短，能耗低，成本低，且無工業廢料。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種用紅柱石原礦為原料制備硅鋁鐵合金的方法，其主要特點在于：制備步驟如下：

a.制備礦石：紅柱石原礦按重量百分比80-100％，粒度為50-150mm，鐵礦石0-20％，粒度為15-25mm制備；

b.制備碳質還原劑：將碳質還原劑制備為粒度為10-20mm，還原劑按礦石混合總重量的60-110％配入；也可以按本領域技術人員的常規方法計算還原劑中固定碳和礦石中氧化物的含量以確定還原劑的配入量的百分比。

c.將碳質還原劑與礦石均勻混合；

d.將混合后的物料加入到礦熱電弧爐中，爐內溫度控制在1950-2150℃，物料在爐內冶煉3-4小時；

e.間隔3-4小時從出鐵口向中間包放出硅鋁鐵合金液體，然后鑄錠，即得到硅鋁鐵合金的成品。

為實現上述目的，本發明采取的又一技術方案為用紅柱石原礦為原料制備硅鋁鐵合金的方法，其主要特點在于：

a.制備礦石：紅柱石原礦按重量百分比80-100％，粒度為粒度為＜0.5mm，鐵礦石0-20％，粒度為粒度為＜0.5mm制備；

b.制備碳質還原劑：將碳質還原劑制備為粒度為＜0.5mm，碳質還原劑按礦石混合總重量的60-110％配入；；也可以按本領域技術人員的常規方法計算還原劑中固定碳和礦石中氧化物的含量以確定還原劑的配入量的百分比。

c.將碳質還原劑與礦石均勻混合，對混合好的物料加粘結劑進行壓球，然后干燥，干燥溫度為300-400℃，物料中水分按重量百分比小于5％；

d.將混合后的物料加入到礦熱電弧爐中，爐內溫度控制在1950-2150℃，物料在爐內冶煉3-4小時；

e.間隔3-4小時從出鐵口向中間包放出硅鋁鐵合金液體，然后鑄錠，即得到硅鋁鐵合金的成品。

所述的用紅柱石原礦為原料制備硅鋁鐵合金的方法，還包括有所述的碳質還原劑為煙煤和石油焦的混合物，煙煤固定碳含量≥50％、揮發份≥15％，石油焦固定碳含量≥90％，煙煤和石油焦的配料比為6-8∶2-4。

所述的用紅柱石原礦為原料制備硅鋁鐵合金的方法，還包括有所述紅柱石礦中Al₂O₃含量為25-53％，，鐵礦石含Fe₂O₃?8-16％。