一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法与流程

本发明涉及金属冶炼，尤其涉及一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法。

背景技术：

1、铌铁合金的主要用于含铌微合金钢，含铌微合金钢广泛应用于建筑行业、汽车行业、石油管线和船舶行业等，90％以上的铌金属以铌铁的形式应用于炼钢行业。

2、铌铝合金通过eb炉熔炼铌板时的炉灰料可分为一次炉灰和二次炉灰，一次炉灰铌含量在2-20％，二次炉灰铌含量在20-40％，这类炉灰因含有大量的金属铝成分，湿法回收铌的工艺难度非常大，国内目前没有成熟的工艺，铝作为铝热还原的主要还原剂，炉灰经过处理代替工业铝粉，可大幅度降低成本，反应中炉灰中的铌通过反应进入合金，实现有效回收。

3、公开号cn115491531a提供了一种铌铁精矿冶炼铌铁的方法，采用无机酸对铌铁精矿进行酸浸处理，以去除磷元素，得到浸出渣，其中铌铁精矿中铌含量大于25wt％，磷含量大于0.1wt％，硫含量低于0.1wt％，无机酸为盐酸和/或硫酸；将浸出渣进行铝热还原反应，得到铌铁合金，上述冶炼工艺以铌铁精矿为原料，采用湿法工艺对铌铁精矿进行脱磷处理，再结合铝热还原工艺可直接制备铌铁合金产品，采用上述工艺可大大缩短铌铁合金的冶炼工艺流程，同时提高有价金属回收率，产出的铌铁合金产品杂质元素含量低，满足fenb60-b标准要求，产品的经济价值高，该工艺的缺点是很难生成fenb60-a标准产品，而且适用于生成铌铁的铌铁精矿资源国内很难得到。

4、公开号cn112430756a提供了一种铌铁合金的生产方法，采用铝热法和电弧炉精炼两步法生成铌铁，铝热法生产铌铁步骤中将冶金级氧化铌、铝粉、氧化铁粉、石灰、萤石粉和硝石按比例混合；将上述原料装入反应器中，点燃反应，得到铌铁合金液，合金液上层为渣液层；精炼步骤为：向上述渣液层中下放电极，通过电弧加热渣液层，使渣液层保持流动性；向渣液中喷吹铝粉，促进铝粉将渣液中的铌元素还原出来，进入合金液中，最终制备得到铌铁合金，该工艺虽然可提高铌金属收率1-1.5％，但由于采用工业铝粉和冶金级氧化铌，生成成本偏高。

5、鉴于上述问题，本发明提供一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，有效利用了炉灰中铝和铌有效资源，降低了铌铁的生产成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，包括以下步骤：

3、s1、粉碎筛选：利用颚式破碎机以及辊破碎机将炉灰料制粉，并利用筛网进行筛分，借助混料机进行混合均匀；

4、s2、取样检测：对制粉后的炉灰料进行取样，并检测炉灰料中的铌含量；

5、s3、冶炼加工：将炉灰料、氧化铌、氧化铁、发热剂和造渣剂进行铝热还原工艺加工获得铌铁合金。

6、优选的，所述炉灰料的粒度小于5mm。

7、优选的，所述铝热还原工艺主要是利用炉灰料、氧化铌、氧化铁、发热剂和造渣剂通过自蔓延反应完成。

8、优选的，所述发热剂包括氯酸钠、氯酸钾或硝酸钠中的至少一种。

9、优选的，所述造渣剂为氟化钙。

10、优选的，所述炉灰料按照铌含量的高低分为两类，铌含量在20-40％的用于生产fenb60合金，铌含量在5-20％的用于生产fenb50合金。

11、优选的，所述氧化铌、炉灰料、氧化铁、发热剂和造渣剂的重量配比按照：40：(35-52)：(29-37)：(1-2)：(1-2)混合均匀，用于生产fenb60合金。

12、优选的，所述氧化铌、炉灰料、氧化铁、发热剂和造渣剂的重量配比按照：40：(29-43)：(38-43)：(0-1)：(1-2)混合均匀，用于生产fenb50合金。

13、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

14、本发明中，以熔炼铌炉灰为还原剂，利用铝热还原工艺可直接制备铌铁合金产品，大大降低铌铁合金的生产成本，同时实现熔炼铌炉灰中有价金属的回收，实现熔炼铌炉灰的资源化利用，产出的铌铁合金产品杂质元素含量低，满足fenb60和fenb50标准要求，产品的经济价值高。

技术特征：

1.一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：所述炉灰料的粒度小于5mm。

3.根据权利要求1所述的一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：所述铝热还原工艺主要是利用炉灰料、氧化铌、氧化铁、发热剂和造渣剂通过自蔓延反应完成。

4.根据权利要求3所述的一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：所述发热剂包括氯酸钠、氯酸钾或硝酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：所述造渣剂为氟化钙。

6.根据权利要求3所述的一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：所述炉灰料按照铌含量的高低分为两类，铌含量在20-40％的用于生产fenb60合金，铌含量在5-20％的用于生产fenb50合金。

7.根据权利要求1-6任意一种所述的以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：所述氧化铌、炉灰料、氧化铁、发热剂和造渣剂的重量配比按照：40：(35-52)：(29-37)：(1-2)：(1-2)混合均匀，用于生产fenb60合金。

8.根据权利要求1-6任意一种所述的以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，其特征在于：所述氧化铌、炉灰料、氧化铁、发热剂和造渣剂的重量配比按照：40：(29-43)：(38-43)：(0-1)：(1-2)混合均匀，用于生产fenb50合金。

技术总结
本发明提供一种以熔炼铌炉灰为还原剂生产铌铁的方法，涉及金属冶炼技术领域，包括以下步骤：S1、粉碎筛选：利用颚式破碎机以及辊破碎机将炉灰料制粉，并利用筛网进行筛分，借助混料机进行混合均匀；S2、取样检测：对制粉后的炉灰料进行取样，并检测炉灰料中的铌含量；S3、冶炼加工：将炉灰料、氧化铌、氧化铁、发热剂和造渣剂进行铝热还原工艺加工获得铌铁合金。本发明，以熔炼铌炉灰为还原剂，利用铝热还原工艺可直接制备铌铁合金产品，大大降低铌铁合金的生产成本，同时实现熔炼铌炉灰中有价金属的回收，实现熔炼铌炉灰的资源化利用，产出的铌铁合金产品杂质元素含量低，满足FeNb60和FeNb50标准要求，产品的经济价值高。

技术研发人员：陈虎兵,江显周,兰玮锋,郑琳
受保护的技术使用者：稀美资源（贵州）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13