[發明專利]一種金屬原料純化處理劑以及純化處理方法

在審

• 申請號: 201910537069.0
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110315064A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 嚴鵬飛;丁越寅;嚴彪
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種金屬原料純化處理劑以及純化處理方法，金屬原料純化處理劑選自Na鹽、Ca鹽或Mg鹽中的一種或幾種。基于所述金屬原料純化處理劑進行金屬原料純化處理方法，在1000?1500℃下，金屬原料純化處理劑變成純化氣體，純化氣體對于金屬原料進行純化，純化處理1?5小時。純化是在純化處理裝置進行的，所述純化處理裝置包括內坩堝與外坩堝，所述內坩堝置于外坩堝內，且所述內坩堝與外坩堝之間為隔層，所述金屬原料純化處理劑放置于所述內坩堝與外坩堝之間的隔層內，所述金屬原料位于內坩堝內，所述外坩堝上設有蓋子。與現有技術相比，本發明操作簡單，純化效果好。

技術領域

本發明涉及一種材料處理方法，尤其是涉及一種金屬原料純化處理劑以及純化處理方法。

背景技術

金屬的純化方法包括吹氧法、電硅熱法、電解精煉法、氫還原法等。能除去金屬原料中的碳、硫、氧、硅、磷中的一種或者幾種。

吹氧法是將液態的金屬原料中通過氧噴槍噴入氧氣，除去碳、硫、硅等雜質，該方法冶煉溫度高、對爐襯耐火材料損壞嚴重、金屬回收率低。

電硅熱法是將金屬原料與金屬的硅合金放入電爐內加熱，利用硅還原金屬原料的氧化物，降低氧含量，該方法成本高、能量利用率低，金屬回收率低。

電解精煉法是在熔融狀態下電解金屬原料，使金屬原料的部分化合物發生分解，以除去氧、氮等雜質，該方法能量利用率較低，能耗較大。

氫還原法是在氫氣氣氛下高溫還原金屬氧化物，以除去金屬氧化物中的部分氧氣，該方法流程復雜，操作繁瑣。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種金屬原料純化處理劑以及純化處理方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種金屬原料純化處理劑，選自Na鹽、Ca鹽或Mg鹽中的一種或幾種。

在本發明的一個實施方式中，所述金屬原料純化處理劑選用Na鹽與Ca鹽的混合物，其中Na鹽≤30wt％。

在本發明的一個實施方式中，所述金屬原料純化處理劑選用Ca鹽與Mg鹽的混合物，其中Mg鹽≤30wt％。

在本發明的一個實施方式中，所述金屬原料包括金屬單質、金屬化合物、金屬合金，為粉末狀。如高碳錳鐵、鈷基合金等。

本發明還提供基于所述金屬原料純化處理劑進行金屬原料純化處理方法，在1000-1500℃下，金屬原料純化處理劑變成純化氣體，純化氣體對于金屬原料進行純化，純化處理1-5小時。

金屬純化劑在高溫下通過內坩堝的篩網狀結構深入金屬原料內部，與金屬內雜質如碳、硫等發生反應，生成一氧化碳、二氧化硫等氣體排出，同時金屬純化劑變成鈉、鈣或鎂的氧化物方便分離。金屬原料部分氧化，可使用控制還原氣氛等方法還原。

在本發明的一個實施方式中，純化是在純化處理裝置進行的，所述純化處理裝置包括內坩堝與外坩堝，所述內坩堝置于外坩堝內，且所述內坩堝與外坩堝之間為隔層，所述金屬原料純化處理劑放置于所述內坩堝與外坩堝之間的隔層內，所述金屬原料位于內坩堝內，所述外坩堝上設有蓋子。

在本發明的一個實施方式中，所述蓋子與外坩堝之間留有小間隙，借助小間隙控制純化處理劑的純化氣體的釋放速度。

在本發明的一個實施方式中，所述純化處理裝置置于加熱設備內，所述純化處理裝置隨爐升溫，待處理完畢后，隨爐冷卻。

在本發明的一個實施方式中，所述純化處理裝置可以放在還原氣氛、惰性氣氛或兩者混合的混合氣氛下進行，以提高金屬純化產物的質量。

所述還原氣氛如氫氣、一氧化碳等，所述惰性氣氛如氬氣、氮氣、二氧化碳等，所述混合氣氛如氨分解得到氮氣加氫氣等。