[發明專利]一種聯產釩鐵和鋁酸鈣水泥的方法

有效

• 申請號: 201910913355.2
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110668718B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 郝建璋;黎建明;曾冠武
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C04B7/147;C04B7/36;C22C1/02;C22C27/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明涉及合金冶煉技術領域，公開了一種聯產釩鐵和鋁酸鈣水泥的方法。該方法包括以下步驟：(1)將氧化鋁打結料、粘結劑和輔助粘結劑混合后對爐襯進行打結，然后對打結好的爐襯進行養護、干燥；(2)將五氧化二釩、鋁粒、石灰和鐵屑配成混合料，以所述混合料的總量為100重量份計，所述石灰的含量為20?25重量份；(3)將步驟(2)中的混合料加入電爐中，開啟電爐進行冶煉，分離釩鐵渣和釩鐵合金；(4)將步驟(3)中分離出的釩鐵渣進行破碎、預粉磨、磁選除鐵和細粉磨，得到純鋁酸鈣水泥。該方法采用氧化鋁作為爐襯打結料，將石灰的含量提高到20?25％進行釩鐵冶煉，所得渣相可得到純鋁酸鈣水泥，提高了釩鐵渣的利用附加值。

技術領域

本發明涉及合金冶煉技術領域，具體涉及一種聯產釩鐵和鋁酸鈣水泥的方法。

背景技術

釩鐵有兩種冶煉工藝，分別是鋁熱還原法和硅熱還原法工藝，目前普遍采用鋁熱還原法生產釩鐵。冶煉設備采用直筒爐，且冶煉釩鐵采用一步冶煉釩鐵的工藝，即每冶煉一爐需要更換一次打結好的組合式直筒爐體和爐體離線制備。冶煉所得的釩鐵合金液和熔渣離線隨爐冷卻后自然沉降分離，單爐冶煉產量為3噸左右。

目前釩鐵冶煉爐襯普遍采用鎂砂作為打結料，石灰加入量在10％以內。冶煉過程中渣相主要有鋁、鈣、鎂三相，冷卻結晶后形成的釩鐵渣的主要礦相為鋁鎂尖晶石、鋁酸鈣(六鋁酸鈣)以及剛玉相。雖然釩鐵渣可以作為耐火原料使用，但其中的氧化鎂含量波動大，同時具有水化作用，限制了其高附加值應用途徑。

針對以上釩鐵冶煉過程中存在的問題，提出了一種聯產釩鐵和鋁酸鈣水泥的工藝。設備采用現有的直筒爐不變，冶煉工藝采用一步冶煉釩鐵的工藝不變；冶煉溫度(1700-1800℃)，冶煉制度不變。僅爐襯采用氧化鋁(剛玉)材質作為打結料，替代氧化鎂打結料，且石灰添加量從現在的10％以下提高到20-25％。

通過改進工藝，在釩鐵冶煉過程中渣相只有鋁、鈣相，冷卻結晶后形成鋁酸鈣和二鋁酸鈣(同時含有少量六鋁酸鈣、剛玉相等)，是典型鋁酸鈣水泥的礦相組成，然后通過剝離釩鐵、破碎粉磨，得到鋁酸鈣水泥，所得鋁酸鈣水泥可以應用于耐火材料領域。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的釩鐵冶煉過程中得到的釩鐵渣中的氧化鎂含量波動大，同時具有水化作用，限制了其高附加值的應用的問題，提供了一種聯產釩鐵和鋁酸鈣水泥的方法，該方法采用氧化鋁材質作為爐襯打結料，同時將石灰的含量提高到20-25％進行釩鐵冶煉，然后分離出釩鐵渣和釩鐵合金，得到的釩鐵渣經過冷卻結晶后形成的鋁酸鈣和二鋁酸鈣是典型鋁酸鈣水泥的礦相組成，可以得到鋁酸鈣水泥，并且得到的鋁酸鈣水泥可以應用于耐火材料領域，提高了釩鐵渣的利用附加值。

為了實現上述目的，本發明提供了一種聯產釩鐵和鋁酸鈣水泥的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將氧化鋁打結料、粘結劑和輔助粘結劑混合后對爐襯進行打結，然后對打結好的爐襯進行養護、干燥；

(2)將五氧化二釩、鋁粒、石灰和鐵屑配成混合料，其中，以所述混合料的總量為100重量份計，所述石灰的含量為20-25重量份；

(3)將步驟(2)中的混合料加入電爐中，開啟電爐進行冶煉，分離釩鐵渣和釩鐵合金；

(4)將步驟(3)中分離出的釩鐵渣進行破碎、預粉磨、磁選除鐵和細粉磨，得到純鋁酸鈣水泥。

優選地，在步驟(1)中，以所述氧化鋁打結料、粘結劑和輔助粘結劑的總量為100重量份計，所述氧化鋁打結料的含量為80-90重量份，所述粘結劑的含量為9-15重量份，所述輔助粘結劑的含量為1-5重量份。

優選地，在步驟(1)中，所述氧化鋁打結料為電熔剛玉骨料和剛玉細粉的混合物；所述粘結劑為鋁酸鈣水泥；所述輔助粘結劑為磷酸二氫鋁。

優選地，步驟(1)所述氧化鋁打結料中，所述電熔剛玉骨料和剛玉細粉的重量之比為3-3.5：1。