一种使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法
【专利说明】一种使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于矿物资源回收利用领域，具体涉及一种使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法。
【背景技术】
[0003]稀土是战略资源，其所含的各种元素的价格不同，用途也有所区别，为使稀土的价值充分发挥，通常均会先将稀土各元素分离出来，用于不同的行业，生产稀土硅铁合金所用的稀土原料通常也会采用经过分离的稀土氧化物，而经分离后的稀土氧化物为粉状，体积大、比重轻，冶炼还原时易飞扬，降低稀土的收得率，浪费稀土资源。
[0004]现有的稀土分离企业采用萃取分离的方法分离各稀土元素，分离过程中产生大量的酸性废水，再用石灰中和的方法对废水进行处理。萃取分离过程中有一小部分稀土进入酸性废水中，中和处理酸性废水时，酸性废水中的稀土将沉淀下来进入废渣中，经检测废渣中的稀土重量含量达3%左右。稀土分离企业常用的回收废渣中的稀土方法是先用酸将废渣溶解，然后用沉淀剂将稀土沉淀下来，再灼烧生成氧化稀土，再用酸溶解成溶液，再进行萃取分离，这样的回收方法成本高，且会造成二次环境污染。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种将稀土分离后的废渣制备成稀土硅钙合金的方法来回收废渣中的稀土。
[0006]本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
一种使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，包括以下步骤:
a.将处理稀土分离废水后的废渣加热分解，然后与稀土氧化物混和均匀，得混合矿物；
d.将混合矿物、硅铁、铁和莹石加入电弧炉内冶炼还原成稀土硅钙合金。
[0007]所述铁为生铁或废钢。
[0008]在步骤a之后还包括以下步骤:
b.将混合矿物挤压成团或片状。
[0009]在步骤d之前还包括以下步骤:
c.将硅铁、莹石破碎成小于50mm的颗粒，将铁剪碎并除锈。
[0010]所述步骤d包括:
d.将硅铁、铁和莹石混合均匀后，与混合矿物一同加入电弧炉，在温度为1500-2000°C下冶炼55-65分钟；之后将炉内的渣倒净，通氮气搅拌均匀，得合金液。
[0011]在步骤d之后还包括以下步骤:
e.将合金液浇注成型。
[0012]在步骤e之后还包括以下步骤:
g.将合金破碎成0-50mm的不规则颗粒。
[0013]本发明的稀土硅钙合金可用于生产球化剂，也可用作钢铁水调质或净化处理用添加剂。
[0014]与现有技术相比，本发明的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法有以下优点:
1、环保、节能，可直接回收利用处理稀土分离废水后的废渣中的稀土，不造成二次污染；
2、将松散的粉状稀土氧化物挤压成团或片状，增大稀土氧化物的比重、减少体积，可减少物料加入时带进炉内的气体，减少还原过程中稀土的飞扬，提高冶炼还原时稀土的收得率。
【具体实施方式】
[0015]本发明RE是指稀土金属元素。
[0016]下面结合实施例对本发明做详细说明:
1、冶炼设备
500kg650KVA三相电弧炉
2、原材料化学成份及配比
处理稀土分离废水后的废渣:RE ( 3%60 Kg
稀土氧化物:稀土总量>80%40 Kg
硅铁:Si>72%150 Kg
莹石:CaF2>80%10Kg
废钢:Fe>99%40 Kg
3、熔炼工艺
a、将处理稀土分离废水后的废渣加热分解，主要成份为氧化钙及氧化稀土，与稀土氧化物混和均匀，得混合矿物。
[0017]b、用双辊对辊机将混和矿物挤压成团或片状，增大稀土氧化物的比重、减少体积。
[0018]c、将硅铁、莹石破碎成小于50mm的颗粒，将废钢剪碎、除锈。
[0019]d、将硅铁颗粒、莹石颗粒和已除锈的废钢混和均匀，与混合矿物一同加入电弧炉，通电，温度控制在1500-200(TC，冶炼55—65分钟；之后将炉内的渣倒净，通氮气进行搅拌均匀，得合金液。
[0020]e、将合金液浇注至模具中，冷却成型。
[0021]f、冷却后，取样检测，检验合格后，按要求破碎成0_50mm的不规则颗粒。
[0022]g、用编织袋或铁桶包装产品，即生产成稀土硅钙合金。
[0023]主要反应为:
Ca (OH) 2 — Ca0+H20 i2RE (OH) 3 — 2RE203+3H20 ?
RE203+[Si] — [RE]+ (Si02)[RE]+ [Si] — [RESi]
CaO+[Si] — [Ca]+ (Si02)[Ca]+ [Si] — [CaSi]
nCa0+Si02 — nCa0.Si02 本实施例合金出炉数量为245kg，合金化学成份为(重量％):RE 13.1%，Ca 5.6%，Si39.5%，其余为铁。
[0024]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于，包括以下步骤: a.将处理稀土分离废水后的废渣加热分解，然后与稀土氧化物混和均匀，得混合矿物； d.将混合矿物、硅铁、铁和莹石混加入电弧炉内冶炼还原成稀土硅钙合金。2.根据权利要求1所述的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于:所述铁为生铁或废钢。3.根据权利要求1所述的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于，在步骤a之后还包括以下步骤: b.将混合矿物挤压成团、片或块状。4.根据权利要求1所述的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于，在步骤d之前还包括以下步骤: c.将硅铁、莹石破碎成小于50mm的颗粒，将铁剪碎并除锈。5.根据权利要求1所述的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于，所述步骤d包括: d.将硅铁、铁和莹石混合均匀后，与混合矿物一同加入电弧炉，在温度为1500-2000°C下冶炼55-65分钟；之后将炉内的渣倒净，通氮气搅拌均匀。6.根据权利要求1所述的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于，在步骤d之后还包括以下步骤: e.将合金液烧注成型。7.根据权利要求6所述的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于，在步骤e之后还包括以下步骤: g.将合金破碎成0-50mm的不规则颗粒。
【专利摘要】本发明公开了一种使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将处理稀土分离废水后的废渣加热分解，然后与稀土氧化物混和均匀，得混合矿物；b.将混合矿物挤压成团、片或块状；c.将硅铁、莹石破碎成小于50mm的颗粒，将铁剪碎并除锈；d.将混合矿物、硅铁、铁和莹石混和均匀后加入电弧炉中冶炼还原成稀土硅钙合金。与现有技术相比，本发明的使用稀土分离后的废渣制备稀土硅钙合金的方法有以下优点环保、节能，可直接回收利用处理稀土分离废水后的废渣中的稀土，不造成二次污染；将松散的粉状稀土氧化物挤压成团或片状，增大稀土氧化物的比重、减少体积，可减少物料加入时带进炉内的气体，减少还原过程中稀土的飞扬，提高冶炼还原时稀土的收得率。
【IPC分类】C22B7/00, C22B59/00, C22B26/20
【公开号】CN105316484
【申请号】CN201410378789
【发明人】余丽群, 钟学军, 吴洪清, 郭颖, 赖小华
【申请人】陆丰市东煊实业有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年8月4日