[發(fā)明專利]一種微波冶煉低品位錳礦的方法

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• 申請日: 2016-06-16
• 公開（公告）號: CN107513633A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏新華;馬永寧;李興波;王錦
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西盛華冶化有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C22/00;C22B5/10
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種微波冶煉低品位錳礦的方法。

背景技術(shù)

我國錳資源儲量居全球第6位，但由于國內(nèi)錳礦含錳品位低、嵌布粒度微細(xì)、礦物成分復(fù)雜等原因，造成錳礦開發(fā)利用困難，進(jìn)而導(dǎo)致我國成為世界上最大的錳礦進(jìn)口國。

錳是鋼鐵生產(chǎn)不可缺少的元素，幾乎所有的鋼中都含有一定數(shù)量的錳。首先，錳作為鋼液的脫氧劑和脫硫劑。由于錳與氧、硫的親和力比較大，故錳是鋼液的脫氧劑和脫硫劑。其次，錳作為合金劑。錳作為合金元素加入鋼液中使鋼合金化，從而改善鋼的機(jī)械性能，增加鋼的強(qiáng)度、硬度、延展性、韌性和耐磨性等。第三，錳能改善鑄鐵的性能。鑄鐵中加入錳能改善鑄件的物理性能和機(jī)械性能，例如增加鑄件的硬度、耐磨性等。

國內(nèi)錳鐵合金的生產(chǎn)方法主要有高爐法和電爐法兩種。高爐法的主要缺點(diǎn)是：產(chǎn)品含磷量高，因為生產(chǎn)1t合金消耗的焦炭（約2000kg/t），是電爐消耗的焦炭的5-6倍，因而帶入的磷和灰分多，同時由于爐身高，磷揮發(fā)少，故產(chǎn)品含磷高。電爐法的主要缺點(diǎn)是電爐爐襯壽命短，由于錳鐵爐渣的流動性好，沖刷力強(qiáng)，而且合金又易與爐襯發(fā)生增碳作用，所以爐襯壽命短。因此，找到一種處理低品位錳礦的新方法尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種保溫效果好，主元素回收率高，產(chǎn)品含雜質(zhì)低，生產(chǎn)成本低，能耗低的微波冶煉低品位錳礦的方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，一種微波冶煉低品位錳礦的方法，按照以下步驟進(jìn)行：

a．研磨：將錳礦、鐵精礦、蘭炭和螢石分別放到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨成錳礦粉、鐵精粉、蘭碳粉和螢石粉；研磨后的錳礦粉、鐵精粉、蘭碳粉和螢石粉的目數(shù)為90-110；

b．混勻：將步驟a中研磨成的錳礦粉、鐵精粉、蘭碳粉和螢石粉按照重量份數(shù)配比為120：113~120：35~40:10~15加入到混勻機(jī)中進(jìn)行攪拌混勻；

c．壓球：用壓球機(jī)將步驟b中混勻機(jī)中混勻的錳礦粉、鐵精粉、蘭炭粉、螢石粉壓制成球；

d．烘干：將步驟c中壓制的球放入到烘干箱中進(jìn)行烘干，烘干箱的烘干溫度為110℃，保溫1.5~2.5h；

e．冶煉：將通過步驟d中烘干的球放入到微波爐中熔煉6h，熔煉溫度為1200~1250℃，熔煉物質(zhì)互溶，形成錳鐵合金。

進(jìn)一步，所述的步驟c中的壓球機(jī)的壓力為13-16MPa。

進(jìn)一步，所述步驟b中的錳礦粉、鐵精粉、蘭碳粉和螢石粉的重量份數(shù)配比為120： 120：37:13。

進(jìn)一步，所述步驟d中保溫的時間為2h。

進(jìn)一步，所述步驟e中冶煉的溫度為1200℃。

進(jìn)一步，所述步驟c中壓制的球為長40×寬30×厚15 mm的橢圓形。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)，具有選擇性加熱物料，提高錳元素收得率；加熱均勻，避免了傳統(tǒng)加熱方式中存在的冷中心問題；物質(zhì)的原子和分子發(fā)生高速振動，從而為還原反應(yīng)建立更為有利的環(huán)境，進(jìn)而降低能耗；還原劑碳的還原能力得到增強(qiáng)；提高主元素回收率；同時還具有清潔無污染、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

一種微波冶煉低品位錳礦的方法，按照以下步驟進(jìn)行：

a．研磨：將錳礦、鐵精礦、蘭炭和螢石分別放到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨成錳礦粉、鐵精粉、蘭碳粉和螢石粉；研磨后的錳礦粉、鐵精粉、蘭碳粉和螢石粉的目數(shù)為90-110；

b．混勻：將步驟a中研磨成的錳礦粉、鐵精粉、蘭碳粉和螢石粉按照重量份數(shù)配比為120~120：37:13加入到混勻機(jī)中進(jìn)行攪拌混勻；

c．壓球：用壓球機(jī)將步驟b中混勻機(jī)中混勻的錳礦粉、鐵精粉、蘭炭粉、螢石粉壓制成球，壓制的球為長40×寬30×厚15 mm的橢圓形；壓球機(jī)的壓力為16MPa

d．烘干：將步驟c中壓制的球放入到烘干箱中進(jìn)行烘干，烘干箱的烘干溫度為110℃，保溫2h；

e．冶煉：將通過步驟d中烘干的球放入到微波爐中熔煉6h，熔煉溫度為1200℃，熔煉物質(zhì)互溶，形成錳鐵合金。

在本實(shí)施例的步驟e中，當(dāng)冶煉的溫度達(dá)到1200℃時，錳的氧化物和還原劑碳反應(yīng)，生成錳的碳化物，由于錳和鐵在液態(tài)或固態(tài)均可完全互溶，形成錳鐵合金。

在本實(shí)施例中的錳礦石、鐵精礦、蘭碳和螢石的化學(xué)組分如下所示：