硅锰合金高效冶炼方法技术

本发明专利技术提供了一种硅锰合金高效冶炼方法，将水洗渣，硅锰合金渣，冶炼烟气除尘后产生的冶炼尘灰及氧化铝制成的预配料与锰矿等原料一并加入到矿热炉中进行冶炼，一方面有效的处理了部分硅锰合金冶炼过程中产生的废渣，另一方面干燥的水洗渣和硅锰合金渣有利于改善冶炼过程中矿热炉的热力学条件，提高冶炼效率。水洗渣和冶炼尘灰中含有大量的氧化钙及氧化镁，能够满足矿热炉内碱度的调节需要，干燥水洗渣、硅锰合金渣及冶炼尘灰中含有大量的硅和锰，回炼后能够显著提高硅和锰的回收率。同时，干燥水洗渣和冶炼尘灰具有较高的熔点，配合加入氧化铝，能够有效地提高炉渣熔点，从而提高炉温，加速矿热炉内还原反应速率。加速矿热炉内还原反应速率。

【技术实现步骤摘要】
硅锰合金高效冶炼方法


[0001]本专利技术属于冶金化工
，具体涉及一种硅锰合金高效冶炼方法。

技术介绍

[0002]硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金，是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。硅锰合金是在矿热炉中用炭同时还原锰矿石(包括富锰渣)和硅石中的氧化锰和二氧化硅而炼制生产的。传统的硅锰合金的生产工艺产生大量的废气和废矿渣，对大气环境及土壤环境造成严重的污染，因此，企业不得不投入巨额的治理成本，但却收效甚微。
[0003]目前，对于冶炼矿渣的处理方法主要包括填埋、作为制作水泥的原料或部分回炼。由于冶炼矿渣中含有大量的氧化钙、氧化镁及硅、锰等具有回收价值的物质，直接填埋或作为制作水泥的原料时，显然其经济价值较低。现有技术中提供的一种硅锰渣回炉代替白云石冶炼硅锰合金工艺，通过将硅锰矿渣进行一定的前处理后，回炼，以利用硅锰渣中含量较高的氧化钙及氧化镁替代用于调节矿热炉碱度的白云石，同时也能够一定程度提高锰的回收率，但是，实际生产中，硅锰矿渣通常以水洗渣的状态存在，如简单处理后直接加入，大量水分的存在会对矿热炉的运行产生严重的影响，同时，较小粒度的水洗渣与原料一并加入矿热炉中，导致矿热炉“塌料”的次数明显增多。
[0004]对于矿热炉高温烟气的处置方式多为除尘后直接排放，对于大气环境造成严重污染，且浪费热能。且高温烟气直接除尘，大大降低了除尘设备的有效寿命。现有技术中，提供了一种利用矿热炉高温烟气的高的热能作为锅炉的热源介质，但是这种方式不仅需要投入过高的设备成本，且高温烟气中的含硅粉尘附着于锅炉的炉壁上，难以处理，影响锅炉换热效率，给锅炉的安全运行带来安全隐患。而且该种方式不能有效地较低矿热炉烟气中含有有害废气，依然存在着较用严重的大气环境污染。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种硅锰合金高效冶炼方法，以解决现有技术中存在的硅锰合金冶炼过程中存在的锰回收率不高、冶炼矿渣及冶炼废气难以处理的技术问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种硅锰合金高效冶炼方法，将占原料总进料量8％～20％的预配料与锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭混合，在密闭型矿热炉内进行冶炼；其中，所述预配料包括干燥水洗渣、硅锰合金渣、冶炼尘灰及氧化铝。
[0008]优选地，按重量份计，所述预配料包括干燥水洗渣100份～200份，硅锰合金渣50份～100份、冶炼尘灰20份～50份及氧化铝5份～10份。
[0009]优选地，所述硅锰合金高效冶炼方法包括以下步骤：
[0010]a.将所述预配料与锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭混合，在密闭型矿热炉内进行冶炼，所述矿热炉炉顶产生还原烟气，且炉低产生冶炼矿渣；
[0011]b.步骤a中所产生的还原烟气与富氧空气及辅助燃料气混合燃烧，产生高温含尘烟气；
[0012]c.步骤a中所产生的冶炼矿渣与工业水混合水洗，并沥干，得到水洗渣；
[0013]d.步骤c中所得到的水洗渣与步骤b中所产生的高温含尘烟气换热，所述水洗渣经混干至含水率小于3％，得到干燥水洗渣，所述高温含尘烟气经换热降温后形成中温含尘烟气；
[0014]e.步骤d中所得到的干燥水洗渣与硅锰合金渣、冶炼尘灰及氧化铝按预定比例充分混合，得到预配混合料，其中，所述冶炼尘灰由下述步骤f中所得到的低温含尘烟气进行干式除尘所得；
[0015]f.步骤e中所得到的预配混合料与步骤d中所形成的中温含尘烟气充分接触换热，得到所述预配料及低温含尘烟气。
[0016]优选地，步骤f中所得到的低温含尘烟气的除尘方式为旋风分离除尘。
[0017]优选地，步骤f中，对所得到的预配料进行造粒操作，得到粒状预配料。
[0018]优选地，所述粒状预配料的平均粒径为0.5cm～1cm。
[0019]优选地，利用所述水洗渣作为湿料，对所述预配料进行造粒。
[0020]由上述技术方案可知，本专利技术提供了一种硅锰合金高效冶炼方法，其有益效果是：将由硅锰合金冶炼过程中产生的干燥水洗渣，硅锰合金破碎过程中产生的硅锰合金渣，矿热炉顶部烟气除尘后产生的冶炼尘灰及氧化铝混合制成的预配料与冶炼硅锰合金的原料一并加入到矿热炉中进行冶炼，一方面有效的处理了部分硅锰合金冶炼过程中产生的废渣，另一方面干燥的水洗渣和硅锰合金渣有利于改善冶炼过程中矿热炉的热力学条件，提高冶炼效率。同时，由于干燥的水洗渣和冶炼尘灰中均含有大量的氧化钙及氧化镁，可以满足矿热炉内碱度的调节需要，干燥水洗渣、硅锰合金渣及冶炼尘灰中含有大量的硅和锰，回炼后能够显著提高硅和锰，尤其是锰的回收率。同时，干燥水洗渣和冶炼尘灰具有较高的熔点，配合加入氧化铝，能够有效地提高炉渣熔点，从而提高炉温，加速矿热炉内还原反应速率。
具体实施方式
[0021]以下对本专利技术的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
[0022]一具体实施方式中，一种硅锰合金高效冶炼方法，将占原料总进料量8％～20％的预配料与锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭混合，在密闭型矿热炉内进行冶炼；其中，所述预配料包括干燥水洗渣、硅锰合金渣、冶炼尘灰及氧化铝。
[0023]具体地，按重量份计，所述预配料包括干燥水洗渣100份～200份，硅锰合金渣50份～100份、冶炼尘灰20份～50份及氧化铝5份～10份。
[0024]具体地，所述硅锰合金高效冶炼方法包括以下步骤：
[0025]S101.将所述预配料与锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭混合，在密闭型矿热炉内进行冶炼，所述矿热炉炉顶产生还原烟气，且炉低产生冶炼矿渣。
[0026]按重量份计，例如，生产一吨硅锰合金时需要的原材料的组分如下：锰矿石(以平均含锰量28.5％计)的质量为2000Kg～2100Kg，富锰渣(以平均含锰量36％计)700kg～800kg，硅石250kg～280kg，焦炭450kg～550kg以及预配料50kg～100kg。上述原料经称重
后，混合均匀，送入25000KVA的密闭的硅锰合金矿热炉中进行冶炼，保持在1600℃～2000℃的冶炼温度下冶炼3h～6h。
[0027]为减少单耗，降低冶炼矿渣的排量，优选地，采用高品质的锰矿石，例如，采用如科特迪瓦矿、澳矿、南非烧结矿、半碳酸高品矿及青海矿的至少一种，例如，采用高锰含量的科特迪瓦矿及澳矿与锰含量较低的青海矿混合配比，一方面提高冶炼效率，降低生产成本，另一方面降低矿渣的排量。
[0028]冶炼过程中，在所述矿热炉的炉顶产生高温的还原烟气，所述还原烟气的温度高达650℃～750℃，主要含有一氧化碳(约占74％～83％)和少量的二氧化碳(约占2％～10％)，所述还原烟气中还含有大量的粉尘，粉尘经分离后，得到的冶炼尘灰中含有占冶炼尘灰总重量约26％的碳，38％的氧化钙及12％金属氧化物。
[0029]S102.步骤S101中所产生的还原烟气与富氧空气及辅助燃料气混合燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅锰合金高效冶炼方法，其特征在于，将占原料总进料量8%~20%的预配料与锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭混合，在密闭型矿热炉内进行冶炼；其中，所述预配料包括干燥水洗渣、硅锰合金渣、冶炼尘灰及氧化铝。2.如权利要求1所述的硅锰合金高效冶炼方法，其特征在于，按重量份计，所述预配料包括干燥水洗渣100份~200份，硅锰合金渣50份~100份、冶炼尘灰20份~50份及氧化铝5份~10份。3.如权利要求1所述的硅锰合金高效冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：a. 将所述预配料与锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭混合，在密闭型矿热炉内进行冶炼，所述矿热炉炉顶产生还原烟气，且炉低产生冶炼矿渣；b. 步骤a中所产生的还原烟气与富氧空气及辅助燃料气混合燃烧，产生高温含尘烟气；c. 步骤a中所产生的冶炼矿渣与工业水混合水洗，并沥干，得到水洗渣；d. 步骤c中所得到的水洗渣与步骤b中所产生的高温含尘烟气换热，所述水洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：司志峰，王进红，段建华，
申请(专利权)人：平罗县东升冶金化工有限公司，
类型：发明
国别省市：