一种利用氧化铝工业尾料（赤泥）生产铁基微合金的冶炼工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的冶炼工艺，包括如下步骤：1)将赤泥烘干与还原剂搅拌，加水混合，然后在环境温度下经成球机冷固成球团；2)将球团在炼制设备内布料，加热经过固体直接还原和气体间接还原的冶炼过程，得到铁基微钒微钛合金及渣的混合体；3)混合体出炉后进入延迟冶金现象的耐热铸铁装置，金属再聚集,待延迟冶金后冷却破碎；4)得到铁基微钒微钛合金颗粒和废渣。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：1)该工艺特别是延迟冶金现象带来的有益效果是，铁的金属化率99.5％，铁TFe回收率≥95％，钒V回收率≥80％；并有适量的钛Ti进入铁相；2)炉外后续传热和传质的热动力学过程中实现金属再聚集，使得铁基微钒微钛合金颗粒增大；3)既解决了赤泥排放污染环境的世界性难题，又创造了可观的经济效益。

A smelting process for producing iron-based microalloy from alumina industrial tailings (red mud)

【技术实现步骤摘要】
一种利用氧化铝工业尾料（赤泥）生产铁基微合金的冶炼工艺
本专利技术涉及一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的冶炼工艺。该工艺完全解决了赤泥排放对环境污染的世界性难题，同时变废为宝，经济技术性能比值较高，具有可实践性。
技术介绍
我们都知道氧化铝是生产电解铝的主要原料，从铝土矿提炼氧化铝的时候要产生大量的工业尾料，因其呈红色被称为“赤泥”，每生产1吨氧化铝就产生1-2吨赤泥。赤泥中主要含有Fe2O3、Al2O3、TiO2，和少量的SiO2、CaO、Na2O等成分，以及微量的钒V、钪Sc、镓Ga、锗Ge等贵重稀有金属。目前全世界每年将产生超过一亿吨的赤泥，中国企业占53％的份额。现实情况是巨大的赤泥不能得到有效利用，世界各国通行做法是海洋排放和陆地堆存进行处置。前者会对海洋环境造成污染；后者除占用大量的土地之外，还碱化土壤、污染地下水资源。多少年来，全世界的技术人员在不断的寻求有效地利用赤泥的方法，一直没有取得突破性进展。有人尝试将赤泥用于道路基础层和建筑免烧砖的原料，但是由于赤泥中过高的Fe2O3含量，使得这些应用受到一定限制，利用率仅为赤泥总量的10％。时至今日，赤泥排放对环境污染仍然是世界性难题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的冶炼工艺，其工艺流程短，直接生产铁基微钒微钛合金；其尾渣用于生产矿渣硅酸盐水泥的配料。既解决了赤泥排放污染环境的世界性难题，又创造了可观的经济效益。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的冶炼工艺，所述冶炼工艺包括如下步骤：1)将赤泥TFe≥38％，Ti02为0～20％，V2O5为0～1.5％，还原剂中固定碳C≥65％；将上述赤泥烘干与还原剂搅拌，加水混合，混合比例按重量份数计为(TFe+1.5Ti02+3.3V2O5):C：H2O＝100:(16～19):(10～15)，然后在环境温度下经成球机冷固成球团；2)将球团在炼制设备内布料，加热温度控制在1380℃以上，经过固体直接还原和气体间接还原的冶炼过程，得到铁基微钒微钛合金及渣的混合体；3)混合体出炉后进入延迟冶金现象的耐热铸铁装置，再续传热和传质的热动力学过程中金属聚集；4)待延迟冶金现象6小时以上，方可冷却后破碎；5)机械分离，得到铁基微钒微钛合金颗粒3～10MM,和少于1MM的废渣。所述炼制设备热动力以电能，燃气或者燃油等。当使用燃料时采用空气或热风助燃。所述还原剂为煤炭焦、石油焦或煤炭，固定碳C≥65％。。所述延迟冶金现象装置为耐热铸铁。所述延迟冶金现象为6小时以上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)该工艺特别是延迟冶金现象带来的有益效果是，铁的金属化率99.5％，铁TFe回收率≥95％，钒V回收率≥80％；并有适量的钛Ti进入铁相；2)炉外后续传热和传质的热动力学过程中实现金属再聚集，使得铁基微钒微钛合金颗粒增大；3)既解决了赤泥排放污染环境的世界性难题，又创造了可观的经济效益。附图说明图1是本专利技术所述一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：1)将赤泥TFe≥38％，Ti02为0～20％，V2O5为0～1.5％，还原剂中固定碳C≥65％；将上述赤泥烘干与还原剂搅拌，加水混合，混合比例按重量份数计为(TFe+1.5Ti02+3.3V2O5):C：H2O＝100:(16～19):(10～15)，然后在环境温度下经成球机冷固成球团；2)将球团在炼制设备内布料，加热温度控制在1380℃以上，经过固体直接还原和气体间接还原的冶炼过程，得到铁基微钒微钛合金及渣的混合体；3)混合体出炉后进入延迟冶金现象的耐热铸铁装置，再续传热和传质的热动力学过程中金属聚集；4)待延迟冶金现象6小时以上，方可冷却后破碎；5)机械分离，得到铁基微钒微钛合金颗粒3～10MM,和少于1MM的废渣。所述炼制设备热动力以电能，燃气或者燃油等。当时使用燃料时采用空气或热风助燃。所述还原剂为煤炭焦、石油焦或煤炭，固定碳C≥65％。。所述延迟冶金现象装置为耐热铸铁。所述延迟冶金现象为6小时以上。如图1所示，以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。【实施例1】本实施例中，一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的工艺过程包括如下步骤：1)将赤泥TFe47.17％，Ti02为6.0％，V2O5为0.22％，还原剂中固定碳C≥65％；将上述赤泥烘干与还原剂搅拌，加水混合，混合比例按重量份数计为(TFe+1.5Ti02+3.3V2O5):C：H2O＝100:(19):(10)，然后在环境温度下经成球机冷固成球团；2)将球团在炼制设备内布料，加热温度控制在1380℃以上，经过固体直接还原和气体间接还原的冶炼过程，得到铁基微钒微钛合金及渣的混合体；3)混合体出炉后进入延迟冶金现象的耐热铸铁装置，再续传热和传质的热动力学过程中金属聚集；4)待延迟冶金现象6小时后，冷却后破碎；5)机械分离，得到铁基微钒微钛合金颗粒3～10MM,和少于1MM的废渣。【实施例2】本实施例中，所述一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的工艺过程包括如下步骤：1)将赤泥TFe38.5％，Ti02为7.8％，V2O5为0.22％，还原剂中固定碳C≥65％；将上述赤泥烘干与还原剂搅拌，加水混合，混合比例按重量份数计为(TFe+1.5Ti02+3.3V2O5):C：H2O＝100:(16):(15)，然后在环境温度下经成球机冷固成球团；2)将球团在炼制设备内布料，加热温度控制在1380℃以上，经过固体直接还原和气体间接还原的冶炼过程，得到铁基微钒微钛合金及渣的混合体；3)混合体出炉后进入延迟冶金现象的耐热铸铁装置，再续传热和传质的热动力学过程中金属聚集；4)待延迟冶金现象6小时后，冷却后破碎；5)机械分离，得到铁基微钒微钛合金颗粒3～10MM,和少于1MM的废渣。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的冶炼工艺，所述冶炼工艺包括如下步骤：/n1)将赤泥TFe≥38％，Ti0

【技术特征摘要】
1.一种利用氧化铝工业尾料(赤泥)生产铁基微合金的冶炼工艺，所述冶炼工艺包括如下步骤：
1)将赤泥TFe≥38％，Ti02为0～20％，V2O5为0～1.5％，还原剂中固定碳C≥65％；将上述赤泥烘干与还原剂搅拌，加水混合，混合比例按重量份数计为(TFe+1.5Ti02+3.3V2O5):C：H2O＝100:(16～19):(10～15)，然后在环境温度下经成球机冷固成球团；
2)将球团在炼制设备内布料，加热温度控制在1380℃以上，经过固体直接还原和气体间接还原的冶炼过程，得到铁基微钒微钛合金及渣的混合体；
3)混合体出炉后进入延迟冶金现象的耐热铸铁装置，再续传热和传质的热动力学过程中金属聚集；
4)待延迟冶金现象6小时以上，方可冷却后破碎；
5)机械分离，得到铁基微钒微钛合金颗粒3～10MM,和少于1MM的废渣。


2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝贵，于传龙，薛世峰，东宏安，杨占权，
申请(专利权)人：大连威尔特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21