制备铬铁合金的方法_2

文档序号:9411759阅读:来源:国知局
还原剂、形核剂和粘结剂进行混合,以便得到混合物料;⑵向所述混合物料中加水进行造球,以便得到混合球团;⑶将所述混合球团进行干燥,以便得到干燥球团;(4)将所述干燥球团在还原焙烧炉内进行还原处理,以便得到金属化球团;(5)将所述金属化球团在密封罐中进行冷却处理,以便得到冷却球团;以及(6)将所述冷却球团进行破碎和磁选,以便得到铬铁合金和尾矿。
[0031]发明人发现,通过将铬铁矿粉料进行造球,可以解决传统铬铁合金冶炼工艺中铬铁矿粉无法利用的难题,并且由于矿粉价格较低,从而可以显著降低铬铁合金的制备成本,其次通过在混合过程中加入形核剂,使得在后续还原过程中可以有效促进还原出的金属铁和铬聚集长大,从而提高磁选过程中铬铁合金和尾矿的分离效率,另外本发明采用的是固态铬铁合金生产工艺,不仅可以缩短反应时间,而且可以省去电炉冶炼工序,从而缩短生产流程,并且所得铬铁合金中铬具有较高的品位。
[0032]下面参考图1对本发明实施例的制备铬铁合金的方法进行详细描述。根据本发明的实施例,该方法包括:
[0033]SlOO:将铬铁矿粉、还原剂、助还原剂、形核剂和粘结剂进行混合
[0034]根据本发明的实施例,将铬铁矿粉、还原剂、助还原剂、形核剂和粘结剂进行混合,从而可以得到混合物料。发明人发现,通过在混合物料中加入形核剂,可以有效促进后续还原过程中金属铁和铬聚集长大,从而提高磁选过程中铬铁合金和尾矿的分离效率。
[0035]根据本发明的一个实施例,铬铁矿粉、还原剂、助还原剂、形核剂和粘结剂的混合配比并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,铬铁矿粉、还原剂、助还原剂、形核剂和粘结剂可以按照质量比为100:(20?35):(2?5):(3?6):(2?4)进行混合。需要说明的是,还原剂的加入量以还原剂中固定碳含量确定。发明人发现,若还原剂的加入量过低会导致金属还原不彻底,而过多会造成还原剂的浪费而增加成本;同时助还原剂、形核剂和粘结剂作为辅助材料,添加过少或过多均达不到较优的效果,而添加量过多还造成成本负担。
[0036]根据本发明的再一个实施例,铬铁矿粉、还原剂、助还原剂、形核剂的粒径并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,铬铁矿粉、还原剂和助还原剂的粒径低于75微米的可以占80wt%以上,形核剂的平均粒径可以为0.1?I毫米。发明人发现,该粒径范围的物料可以充分混合,从而可以显著增加各物料间的接触面积,进而提高后续过程中金属化球团的金属化率,而加入粒径较大的形核剂,可以有效促进后续过程中被还原出的金属铁和铬聚集长大,并且该粒径范围的形核剂有利于后续磁选过程中铬铁合金和尾矿的分离。
[0037]根据本发明的又一个实施例,还原剂、助还原剂、形核剂、粘结剂的具体类型并不受特别限制,本领域技术员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,还原剂可以为固定碳含量为75被%以上的含碳物料,例如可以为兰炭和无烟煤中的至少一种。由此,通过采用价格较为低廉的碳质还原剂,不仅可以显著降低铬铁合金的生产成本,而且可以提高金属化球团的金属化率。根据本发明的具体实施例,助还原剂可以为选自石灰石、碳酸钠和硼砂中的至少一种。发明人发现,助还原剂的加入不仅可以调节球团碱度,同时可以与球团中脉石成分发生反应,从而减少或抑制难以还原的铁化合物产生,进而提高球团金属化率,同时加入助还原剂可以降低脉石成分的熔点,有利于后续合金与脉石成分的分离。根据本发明的具体实施例,形核剂可以为选自铁粉和铬铁合金粉中的至少一种。发明人发现,在1400°C以上高温时,铁和铬有相同的体心立方晶体结构,且晶格常数非常接近,此时还原出的铁或铬金属能进入彼此晶格,使晶粒长大。同时铁、铬金属碳化物在金属铁中有很高的固溶度,也能使铬铁合金晶粒长大,因此形核剂的加入有利于被还原出的金属铁和铬聚集长大。另外,加入的形核剂粒度也较矿石粒度大,从而有利于后续产品磁分离。根据本发明的具体实施例,粘结剂可以为选自膨润土、糖蜜和淀粉中的至少一种。发明人发现,该类粘结剂可以显著提高后续球团的强度,从而可以有效防止还原过程中结圈现象的发生,进而进一步提高金属化球团的金属化率。
[0038]S200:向混合物料中加水进行造球
[0039]根据本发明的实施例,向上述所得混合物料中加水进行造球,从而可以得到混合球团。由此,通过将铬铁矿粉料进行造球,可以解决传统铬铁合金冶炼工艺中铬铁矿粉无法利用的难题,并且由于矿粉价格较低,从而可以显著降低铬铁合金的制备成本,同时较压球工艺相比,造球工艺更为简单,并且成本较低。
[0040]根据本发明的一个实施例,造球过程中水的加入量并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,水的加入量可以为混合物料重量的7?10%。发明人发现,该加入量范围的水不仅可以保证所得球团具有足够的强度,而且几乎不会对后续干燥处理带来太大负担。
[0041]根据本发明的再一个实施例,混合球团的粒径并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,混合球团的平均粒径可以为8?14_。由此,可以进一步提高后续还原过程中所得金属化球团的金属化率。
[0042]S300:将混合球团进行干燥
[0043]根据本发明的实施例,将上述造球所得的混合球团进行干燥,从而可以得到干燥球团。由此,可以进一步提高后续还原过程中所得金属化球团的金属化率。
[0044]根据本发明的一个实施例,干燥球团的含水量并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,干燥球团中含水量低于2wt%。由此,可以进一步提高后续还原过程中所得金属化球团的金属化率。需要说明的是,对混合球团进行干燥的方式可以为现有技术中任何的干燥方式,此处不再赘述。
[0045]S400:将干燥球团在还原焙烧炉内进行还原处理
[0046]根据本发明的实施例,将上述所得干燥球团在还原焙烧炉内进行还原处理,从而可以得到金属化球团。
[0047]根据本发明的一个实施例,干燥球团在还原焙烧炉中的布料厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,干燥球团在还原焙烧炉中的布料厚度可以为16?30mm。发明人发现,该布料厚度可以显著减少还原过程的传热阻力,从而提尚络铁矿的还原效率。
[0048]根据本发明的再一个实施例,还原处理的条件并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的具体实施例,还原处理可以在1450?1650摄氏度下进行10?120分钟。发明人发现,通过严格控制反应温度,使得物料一直处于固体状态,从而不仅可以缩短反应时间,而且可以省去电炉冶炼工序,进而缩短生产流程,并且所得金属化球团具有较高的金属化率,同时该温度下,铬和铁具有相同的体心立方晶体结构,并且二者晶格常数非常接近,使得还原出的铁或铬金属能进入彼此晶格,从而形核剂的加入可以显著促进还原后的金属铁和铬的进一步长大,进而提高后续磁选过程中铬铁合金和尾矿的分离效率。
[0049]S500:将金属化球团在密封罐中进行冷却处理
[0050]根据本发明的实施例,将上述所得金属化球团在密封罐中进行冷却处理,从而可以得到冷却球团。由此,通过在密封罐中对金属化球团进行冷却处理,可以防止金属化球团中铬铁合金的二次氧化,从而进一步提高铬铁合金中铬的品位。
[0051]根据本发明的一个实施例,可以通过向密封罐中注入非氧化性气体进行冷却处理0.5?3h。根据本发明的具体实施例,非氧化性气体的温度可以为800?1300摄氏度,根据本发明的具体示例,非氧化性气体可以为选自氮气、氩气和转底炉烟气中的至少一种。发明人发现,在冷却过程中,通过向密封罐中注入高温的非氧化性气体,不仅可以有效防止金属化球团中铬铁合金的二次氧化,而且在高温下采用非氧化性气体进行缓慢冷却还能促进铬铁合金晶粒长大,从而进一步提高后续磁选过程中铬铁合金和尾矿的分离效率。
[0052]S600:将冷却球团进行破碎和磁选
[0053]根据本发明的实施例,将上述所得冷却球团进行破碎和磁选,从而可以分离得到铬铁合金和尾矿。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际需要对破碎和磁选的条件进行选择,此处不再赘述。
[0054]根据本发明实施例的制备铬铁合金的方法通过将铬铁
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1