专利名称：用于从冶金级铬铁矿精矿细粉生产海绵铬的方法
技术领域：
本发明涉及一种由冶金级#4^广精矿细粉来生产含有50%左右金属铬的海 绵铬(sponge chrome)的方法。特别地，本发明涉及一种由4^45^广精矿细舰 过碳热i^^^来生产海绵铬的方法，所述4^tT精矿细粉获自富含Mg0的印 度4Mi^广矿石。本发明还可以用来改善JM的生产FeCr所用的i對瓜电炉(SAF) 工艺。
背景技术：
4纟
不辦冈或^r4冈。
4^4失^i常是4S 瓜炉(SAF)中通鄉1^￡^处理制得的。大多数印度 4M^户矿石A^皿用于冶^r应用，特别适用于生产含铬超过63%的FeCr。
对于埋弧炉工艺，使用硬块状4^4失矿矿石。将"^4失矿精矿和细粉以烧结块 (麟的球团或团块)的形^fr。 i對瓜炉工艺是高耗能的，il4^屯FeCr消耗 约M00KWh。在该工艺中还有约10%的(^203损失到矿渣。由于MgCrA相的难熔 'h^L使富含Mg0的印度4^jtr的固态i^f、非常困难。
因此，需要从4Mi^广精矿/细粉提取铬以及需要通过制氐負l^t现有的用于 生产FeCr的坦^瓜炉(SAF)工艺进行^。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提^"种生产含50y洽属铬的海绵铬的方法，所 *绵铬可以直4^应用于不^^制造工艺中。
本发明的另一个目的是^^I^Wi封瓜炉工艺期间产生的一氧^^气体作 为i^f、剂或者热源，从而提高C0气体的利用，并进而l^f诚需求。
本发明的又一目的是利用由于含有高^f:的氧^ i^铁从而不适合用于直 ^^4失^ir生产的低品位^4itr矿石，从而减少锫45^广i^广装置中的岸/广产生。
3因jtb^发明l^^"种由^^有50%左右^v^铬的冶^l^45^广^vT细^^L生 产海绵铬的方法，包括以下步骤将来自4^^r^r装置的^4i^广精矿/细粉氧 化；将所述预氧化过的^4AT精矿/细粉与助熔剂、粘结剂和碳^^f，j成';^^; 将所述^^烧结 #块；在惰')"試i^^性钱中加热所述麟块；通itP兹 力分离将进杆中存在的由助熔剂形成的矿渣与还原后的金属分离；以及^i對瓜 炉中进^^一步的处理。
tt可以借助附图来详细描it^发明，其中 图1示出;^发明的工艺流-呈图。
图2(a)和(b)分别示出氧化后的铬铁矿的显微组织的光学显微图像和 SEM-BSE图像，其中灰色4^tT基体上明亮的板絲状的相是析出的Fe203。 图3示出部^f、的4^M广的显孩&且织和X射线点映图(dot腿p)。
M实施方式
图1显示的是本发明的工艺流-呈图。首先将由4^tTi^广装置富集得到的 4^itr细粉氧化。该itf呈可以在850°C-950X:的温度下进行持续约30-90分钟。 氧化可以在回转窑或流化床炉中进行。在氧^Jl应期间，铬铁矿尖晶石相中存 在的Fe0通过下iiA应以FeA的形式析出
2Fe2++lo2~"^">2Fe3++02-+2 V 2 2 4
^Jii^应可以看出，氧4t^应在尖晶石点阵中产生了空位。
图2显示了在#4失矿尖晶石点阵上析出(inexsolved)的FeA相的氧^^
铁矿的显孩^且织。表面上形成的Fe203相具有以下优点
由于Fe203与助熔剂的反应从而改善了锫^r精矿的可烧结性。
空位的引入 Cr >在尖晶石结构中氧阴离子的刚性点阵中的更^4扩散。
由于相变从而增加了#4^广尖晶相的碧性；
^^、反应的早期阶段，在4^fer表面上形成的金属Fe或Fe0有利于C 的i^^、，从而改善工艺收率。
^氧^it的4M^广精矿/细粉与助熔剂、粘结剂和碳^^。所用的助熔刑可以是Si02、 CaO;粘结剂可以是膨润土、糖蜜(molasses );并JL^可以是煤、 焦颜絲式。预氧化的4^3U户精矿/细粉与助熔剂、粘结剂和碳形成的^^ 然后可以通过罐烧结或圓盘i^i^几中的i^立;^技术团块化。
预处理过的精矿细粉(即本发明的中间产物)通过^^I罐;^技术将产生 品质更好的皿块。
将球团在回转窑中或环形加热炉中在1300。C-1450t:的温度下加热60-180 ^^f,所用^^惰'喊ii^性U。来自贿的i對瓜炉(SAF)工艺中的i對瓜 炉(SAF)的CO气体可净，作还原剂和加热源，从而增加CO气体的利用并减少 CO气体的浪费。还原时间和温度取决于Mg和Fe的氧^^在4^jtr矿石中的浓 度、Si(X与CaO的比率以及所用添加剂的类型。也可以偵月特殊的添加剂来降 低矿渣的液态温度。还原反应的早期阶段，大多数的铁氧化物#€原为金属铁。 i^阡中的助熔剂在1300'C以上形成矿渣。加之碳的加入，高于1200X:时^"属纟失 和铁碳化物将C,离子ii^为低价氧^^，并且然后i^f、成金属铬及碳化物。在 高于1300。C的温度，尖晶石的MgO和Al203组分与矿渣反应，从而提高了C^离 子的反应性。
图3的X射线点映图中显示了在1350匸下，还原反应的早期阶段中富Fe 相和矿渣的形成。通it^发明的方法，铁氧化^^^4^r/l^iL约50%的Cr203 被ii^、。特殊催化剂的加入改善Cr氧化物的金/^匕。矿渣与ii^、^r属(FeCr) 的物理分离是通itf兹力分离^^来实现，该磁力分离技^Mf制^物中的乐jC5/ 矿渣的量，因此可以进一步改善i對瓜炉和不辦岡制造中的处理。
^J ]本发明的方法可以生产含50。/^r属Cr的海绵铬可供直接用于不糊制 造工艺。
大多数印度^4itr矿石均可用于通i^里弧炉(SAF)工艺生产铬4失M。本 发明也可以应用于现有的埋孤炉(SAF)操怍中。回转窑或环形加热炉产生的热 制品可以装入埋弧炉(SAF)中，这将减少埋弧炉(SAF)的电力/能量需求的 20-30%。来自流化床的氧^it的4^U广矿石可用于通过罐皿或球团;^技术 生产烧结块，这些烧结块与常规方法生产的烧结块相比，具有更好的枳械性能 (高强度，低细粉产生)和冶金Ii能(可ias^性，育沐)。
权利要求
1.从冶金级铬铁矿精矿细粉来生产具有50％左右金属铬的海绵铬的方法，包括以下步骤-氧化来自铬铁矿选矿装置的铬铁矿精矿/细粉；-将所述预氧化过的铬铁矿精矿/细粉与助熔剂、粘结剂和碳混合制成混合物；-将所述混合物烧结成烧结块；-在惰性或还原性气氛中加热所述烧结块；且-通过磁力分离将由进料中存在的助熔剂形成的矿渣与被还原的金属分离；和-在埋弧炉中进行进一步的处理。
2. 才N^3U'J要求1所述的方法，其中所述的氧化步骤是在回转窑或流化床 炉中进行。
3. 才財居权矛澳求2所述的方法，其中氧化是在850。C-950X:的温度下进行 持续约30-90 ^4中。
4. 才Nt似'J要求1所述的方法，其中所iiM熔剂为Si02和Ca0。
5. 才^t权利要求1所述的方法，其中所述的粘结剂为膨润土、糖蜜。
6. 才N^U'J要求1所述的方法，其中所述的辆煤、傳J^S^式。
7. 才Nt权利要求1所迷的方法，其中所述)V給物在圆盘i^^L中团块化成 球团。
8. 才^^5^'J^求1所述的方法，其中使用来自iWi對瓜炉工艺的CO气体 在回转窑中或环形加热炉中于1300。C-1450匸温度下加热所ii^结块约60-180 練
9. 才M^5U'要求1所述的方法，其中所述的还原的金属用于进一步的处理 以制it^r/不^4冈。
10. 从冶金级4^5tr精矿细粉生产海绵铬的方法，该方法J4^如^M^斤述 并iL如附图所示。
全文摘要
本发明涉及一种以冶金级铬铁矿精矿细粉为原料来生产含50％左右金属铬的海绵铬的方法，所述方法包括步骤氧化来自铬铁矿选矿装置的铬铁矿精矿/细粉；将所述预氧化过的铬铁矿精矿/细粉与助熔剂、粘结剂和碳混合制成混合物；烧结所述混合物成烧结块；在惰性或还原性气氛中加热所述烧结块；通过磁力分离将由进料中的助熔剂形成的矿渣与被还原的金属分离；以及在埋弧炉中进行进一步的处理。本发明还可以用来改善现有的生产FeCr所用的埋弧电炉(SAF)工艺。
文档编号C22B34/32GK101638730SQ200810177860
公开日2010年2月3日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者K·S·拉朱, M·R·萨里帕里, P·罗伊, T·维拉斯 申请人:塔塔钢铁有限公司