[發(fā)明專利]基于真空感應爐鎳鐵渣冶煉硅鐵的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011643066.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112813218B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 李鳳善;黃忠源;路凱華;梁文玉;張富信;劉猛;馬煜真;薛滿齡
• 申請（專利權）人: 北京中冶設備研究設計總院有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C01B33/025
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權代理有限公司 11327
• 代理人: 張娓娓;袁文婷

本發(fā)明提供一種基于真空感應爐鎳鐵渣冶煉硅鐵的方法，包括：將固態(tài)鎳鐵渣制作成球團，并對所述球團進行干燥處理，形成鎳鐵渣球團；將所述鎳鐵渣球團輸送到上料系統(tǒng)，其中，所述上料系統(tǒng)為真空密封系統(tǒng)，以隔絕外界空氣以及穩(wěn)定所述上料系統(tǒng)內的壓力；通過所述上料系統(tǒng)將所述鎳鐵渣球團輸送至真空感應加熱還原系統(tǒng)，并在所述真空感應加熱還原系統(tǒng)對所述鎳鐵渣球團進行加熱還原處理，生成硅鐵水和爐渣，其中，加熱還原處理的溫度為1500℃?1550℃，壓力為1000?3000Pa，保溫30?60min；通過出鐵出渣系統(tǒng)對硅鐵水和爐渣進行處理，獲取硅鐵以及爐渣。利用本發(fā)明，能夠解決由于鎳鐵渣的活性低、穩(wěn)定性差而導致的綜合利用渠道少、利用成本高等問題。

技術領域

本發(fā)明涉及冶金工業(yè)廢渣處理領域，更為具體地，涉及一種基于真空感應爐鎳鐵渣冶煉硅鐵的方法。

背景技術

鎳鐵渣是鎳鐵冶煉工藝中排放的固體廢渣，每1噸鎳鐵大約產(chǎn)生6噸爐渣，隨著我國冶煉鎳鐵合金規(guī)模逐步擴大，鎳鐵渣的年排放量超過3000萬噸，已成為繼鐵渣、鋼渣、赤泥之后第四大冶煉渣。與其他冶金渣相比，鎳鐵渣有價金屬回收難度大，排渣量大，已逐步成為冶金廢渣處理的一大難題。目前，鎳鐵渣處置、利用技術的發(fā)展相對滯后，我國對鎳鐵渣的綜合利用率不足10％，缺少大規(guī)模消納途徑，主要采用堆砌或填埋處理，不僅占用大量土地，且對土壤和環(huán)境造成污染，給鎳鐵冶煉的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

紅土鎳礦火法冶煉鎳鐵的工藝方法主要為RKEF，即回轉窯干燥－電爐還原熔煉工藝，該工藝鎳鐵渣的主要成分是SiO₂、MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等，礦物組成主要有鎂鐵橄欖石、輝石(含鎂)、頑輝石等，水淬的鎳鐵渣還含有大量的玻璃相。為了減少鎳鐵渣帶來的危害，提高二次資源的再利用，為鎳鐵冶煉行業(yè)探索出一條綠色發(fā)展的工藝，有必要加強鎳鐵渣的綜合利用研究。

目前針對水淬鎳鐵渣含有一定的火山灰活性的特性，參照高爐渣、礦渣、粉煤灰綜合利用的方法，鎳鐵渣可部分替代高爐渣、礦渣等用來制備水泥、混凝土或用作混凝土骨料，還可用來制備礦渣纖維、微晶玻璃等建筑材料，且大多處于實驗室研究階段。

例如：專利CN201510440419.3公開了一種利用水淬鎳鐵渣生產(chǎn)混凝土的方法；CN201510187193.0公開了一種用高溫液態(tài)鎳鐵合金廢渣和粉煤灰為原料制造礦渣纖維的方法；以及論文“紅土鎳礦火法冶煉鎳鐵-金屬鎂聯(lián)產(chǎn)工藝分析”。

以上專利或論文所述工藝或方法在一定程度上實現(xiàn)了鎳鐵渣的利用，但是大多產(chǎn)品附加值低或只處于理論階段，且對鎳鐵渣的利用量十分有限，未能綜合利用Fe、Mg、Si、Al等元素，造成了資源的大量浪費。

因此，為解決上述問題，需要提供一種基于真空感應爐鎳鐵渣冶煉硅鐵的方法。

發(fā)明內容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于真空感應爐鎳鐵渣冶煉硅鐵的方法，以解決由于鎳鐵渣的活性低、穩(wěn)定性差而導致的綜合利用渠道少、利用成本高等問題。

本發(fā)明提供一種基于真空感應爐鎳鐵渣冶煉硅鐵的方法，包括：

將固態(tài)鎳鐵渣制作成球團，并對所述球團進行干燥處理，形成鎳鐵渣球團；

將所述鎳鐵渣球團輸送到上料系統(tǒng)，其中，所述上料系統(tǒng)為真空密封系統(tǒng)，以隔絕外界空氣以及穩(wěn)定所述上料系統(tǒng)內的壓力；

通過所述上料系統(tǒng)將所述鎳鐵渣球團輸送至真空感應加熱還原系統(tǒng)，并在所述真空感應加熱還原系統(tǒng)對所述鎳鐵渣球團進行加熱還原處理，生成硅鐵水和爐渣，其中，加熱還原處理的溫度為1500℃-1550℃，壓力為1000-3000Pa，保溫30-60min；

通過出鐵出渣系統(tǒng)對所述硅鐵水和爐渣進行處理，獲取硅鐵以及爐渣。