[發明專利]皮江法煉鎂爐渣的綜合利用方法

有效

• 申請號: 201310472586.7
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103553109A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 吳永
• 申請（專利權）人: 銀川能源學院
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C05F7/00;C22B7/04
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 徐淑芬

技術領域

本發明涉及有色冶金行業技術領域，特別是涉及一種皮江法煉鎂爐渣的綜合利用方法。

背景技術

業內熟知，皮江法屬于真空冶金中的硅熱還原法，簡稱硅熱法，是由加拿大Toronto大學教授L.M.Pidgeon發明的，是生產金屬鎂的主要方法。該方法以焙解（或煅燒）白云石（俗稱煅白）為原料，硅鐵（含75～80%Si的硅鐵）為還原劑，加適量螢石（CaF₂），計量配料、混合粉磨后壓制成球團料。將團料放入耐熱合金鋼質真空還原罐內（內部抽真空至13.3～1.33Pa或更高的真空度），加熱到1200±10℃（鎂的沸點Tb.p.=1107℃），通過Si還原煅白（CaO＋MgO）中的氧化鎂，生成鎂蒸氣逸出，與硅酸鈣爐渣(2CaO·SiO₂)分離后進入還原罐前端的冷凝器內析出粗鎂（結晶鎂），出爐后再經精煉即可得到高純度的金屬鎂。

皮江法煉鎂工藝簡單，生產設備投資少，加上我國具有皮江法煉鎂的良好資源條件，因此目前我國煉鎂產業大都采用皮江法，2011年生產能力已達158萬噸，屬于世界金屬鎂的生產大國。但是，皮江法煉鎂最大的缺點是其固體爐渣排放量大，一般生產1噸金屬鎂約有8～10噸爐渣排放。目前，各生產廠家對于這種固體爐渣的處理大都是將其直接作為固體廢棄物傾倒，這樣不僅占用了土地，而且其粉化物一遇刮風，白色灰塵漫天飛揚，造成環境污染，客觀上也是不可再生資源的浪費。現有技術中，還有一些利用皮江法煉鎂的還原渣生產加氣混凝土砌塊和新型墻體材料方面的文獻報道，但是這些遠遠不能與鎂冶煉生產能力的增幅相適應。因此，尋求一種皮江法煉鎂爐渣的綜合利用方式成為我國煉鎂行業急需解決的問題。

發明內容

本發明針對現有皮江法煉鎂工藝爐渣排放量大，難以綜合利用的問題，提出了皮江法煉鎂爐渣的綜合利用方法。

本發明所采取的技術方案為：

一種皮江法煉鎂爐渣的綜合利用方法，其特征在于其工藝包括如下工藝步驟：將皮江法煉鎂爐渣粉碎，用酸溶解，一次過濾后在一次過濾液中加入沉淀劑使其中的CaCl₂生成CaSO₄·2H₂O沉淀，然后再進行二次過濾，所得的CaSO₄·2H₂O沉淀制成石膏粉，二次濾液作為液態氮肥。

所述皮江法煉鎂爐渣的粉碎粒度3～0.1mm。

所述用酸溶解是指用質量濃度為3%～7%的鹽酸進行溶解。

所述一次過濾后濾渣與鐵合金生產廢料焦炭末、粘結劑配比壓制成冶煉硅鐵團料。

所述粘結劑為焦油、淀粉或聚乙烯醇，添加量為原料總量的4～8%。

所述沉淀劑為(NH₄)₂SO₄。

本發明的皮江法煉鎂爐渣的綜合利用方法針對皮江法煉鎂爐渣的化學成份，依據循環經濟理念和物盡其用的構想，對還原渣各種化學成分依次進行分離提取利用，從而使皮江法煉鎂爐渣變廢為寶、得到綜合利用，同時對其造成的環境污染得到有效治理，還能為企業創造一定的經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明的工藝原則流程圖。圖中各編號代表的意義如下：

1：皮江法煉鎂爐渣；2：還原爐熱爐氣或回轉窯熱爐氣；3：微細石膏粉；4：二次濾液（液態氮肥）；5：鐵合金廠廢焦炭末；6：粘合劑；7：冶煉硅鐵用團料。

1-1：粉磨設備；1-2：攪拌反應槽；1-3：過濾裝置；1-4：反應槽；1-5：過濾裝置；1-6：烘干設備；1-7：混合設備；1-8：壓制成團設備。

具體實施方式

（1）粉碎：將皮江法煉鎂爐渣1用粉磨設備1-1進行粉碎，粉碎至粒度3～0.1mm。

（2）酸溶：將粉碎的煉鎂爐渣送入攪拌反應槽1-2，加入3%～7%鹽酸，用鹽酸將爐渣中的可溶物溶解。主要反應：CaO＋2HCl＝＝CaCl₂＋H₂O。還有MgO，Al₂O₃及K、Na氧化物亦溶入其中。

（3）一次過濾：酸溶后的反應液經過濾裝置1-3過濾，難溶和不溶氧化物Fe₂O₃、SiO₂等作為濾渣被過濾出來。收集一次濾液。