CN103526030B - 一种不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法，包括以下步骤：制作不锈钢除尘灰压块；将不锈钢除尘灰压块加入红土镍矿中，放入等离子电炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1650~1750℃；待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1650~1750℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h；初还原反应结束后，加入助熔剂和碳酸钙继续还原反应1~2h得到金属液体；将金属液体温度调整为1650~1750℃，去除渣滓留金属液；浇注成锭。本发明将废物得到了二次利用，消除废物对环境的污染，而且炼钢除尘灰和红土镍矿充分结合进行冶炼，通过增加NCP-2添加剂，获得了高回收率和高含量的镍铬合金。

Description

一种不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法
技术领域
本发明属于金属冶炼领域，具体涉及一种不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法。
背景技术
不锈钢冶炼产生大量的除尘灰，由于不能得到有效处理，一般露天堆放，随风飘荡、严重污染大气环境及水质，镍铬等元素对环境的危害更为严重，但镍铬等贵重元素，价格昂贵，回收利用具有重要的经济价值，红土镍矿中也含有丰富的镍铬合金，将两者结合利用的目前还未见报导。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法。该方法不仅简单环保、而且将可能会排放到空气中污染环境的冶炼废料进行了回收利用，而且得到了高含量和高回收率的镍铬合金。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明一种不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法，包括以下步骤：
1）制作不锈钢除尘灰压块；
2）将不锈钢除尘灰压块加入红土镍矿中，放入等离子电炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1650~1750℃；
3）待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1650~1750℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h；
4）初还原反应结束后，加入助熔剂和碳酸钙继续还原反应1~2h得到金属液体；
5）将金属液体温度调整为1650~1750℃，去除渣滓留金属液；
6）浇注成锭。
其中，按质量分数，所述不锈钢除尘灰的主要化学成分如下：NiO1.5~3%、Cr2O35~10%、CaO5~10%、MgO5~10%、SiO210~15%。
其中，所述步骤2）中的不锈钢除尘灰压块的质量分数为30~40%，红土镍矿为质量分数为60~70%。
所述步骤3）中的添加剂为NCP-2添加剂（购买于上海摩田化学有限公司）。NCP-2添加剂是一种不挥发的、低粘度的聚合物添加剂。产品为环境友好型添加剂、无色无味、可用于醋丙、纯丙及苯丙乳液中，以赋于优秀的粘性和对基材的附着力。由于其独特的化学结构NCP-2添加剂具有高度的耐水解、抗冻性和疏水性。在本发明中NCP-2添加剂能够改变红土镍矿的化学结构，降低镍铁晶粒表面张力，从而促进镍铁晶粒的聚集、长大，对后续的磁选分离有利。而且不会产生有毒害的气体或固体物质。
所述步骤4）中的助熔剂为碳酸钠。
有益效果：本发明不仅将废物得到了二次利用，消除了炼钢废物对环境的污染，而且本发明将炼钢除尘灰和红土镍矿充分结合进行冶炼，通过增加NCP-2添加剂，获得了高回收率和高含量的镍铬合金。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法，包括以下步骤：制作不锈钢除尘灰压块；将30%不锈钢除尘灰压块加入70%红土镍矿中，放入等离子电炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1650℃；待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1650℃，并同时加入NCP-2添加剂进行初还原反应1h；初还原反应结束后，加入助熔剂碳酸钠和碳酸钙继续还原反应1h得到金属液体；将金属液体温度调整为1650℃，去除渣滓留金属液；浇注成锭。其中，不锈钢除尘灰的主要化学成分如下：NiO1.5%、Cr2O35%、CaO5%、MgO5%、SiO210%。反应结束后的镍铬合金中主要金属元素的收率为：Fe：92%，Cr：58%、Ni、Cu、Mo：95%。
实施例2
不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法，包括以下步骤：制作不锈钢除尘灰压块；将40%不锈钢除尘灰压块加入60%红土镍矿中，放入等离子电炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1750℃；待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1750℃，并同时加入NCP-2添加剂进行初还原反应2h；初还原反应结束后，加入助熔剂碳酸钠和碳酸钙继续还原反应2h得到金属液体；将金属液体温度调整为1750℃，去除渣滓留金属液；浇注成锭。其中，不锈钢除尘灰的主要化学成分如下：NiO3%、Cr2O310%、CaO10%、MgO10%、SiO215%。反应结束后的镍铬合金中主要金属元素的收率为：Fe：92.8%，Cr：58.8%、Ni、Cu、Mo：95.6%。
实施例3
不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法，包括以下步骤：制作不锈钢除尘灰压块；将35%不锈钢除尘灰压块加入65%红土镍矿中，放入等离子电炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1700℃；待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1700℃，并同时加入NCP-2添加剂进行初还原反应1.5h；初还原反应结束后，加入助熔剂碳酸钠和碳酸钙继续还原反应1.5h得到金属液体；将金属液体温度调整为1700℃，去除渣滓留金属液；浇注成锭。其中，不锈钢除尘灰的主要化学成分如下：NiO2%、Cr2O38%、CaO8%、MgO7%、SiO213%。反应结束后的镍铬合金中主要金属元素的收率为：Fe：93%，Cr：59%、Ni、Cu、Mo：96%。

Claims (1)

1.一种不锈钢除尘灰与红土镍矿冶炼镍铬合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）制作不锈钢除尘灰压块；
2）将不锈钢除尘灰压块加入红土镍矿中，放入等离子电炉中熔化成母液，熔化后母液的温度为1650~1750℃；
3）待母液完全熔化后加入焦炭进行冶炼，同时控制冶炼温度为1650~1750℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h；
4）初还原反应结束后，加入助熔剂和碳酸钙继续还原反应1~2h得到金属液体；
5）将金属液体温度调整为1650~1750℃，去除渣滓留金属液；
6）浇注成锭；
按质量分数，所述不锈钢除尘灰的主要化学成分如下：NiO1.5~3%、Cr2O35~10%、CaO5~10%、MgO5~10%、SiO210~15%，所述步骤2）中的不锈钢除尘灰压块的质量分数为30~40%，红土镍矿为质量分数为60~70%，所述步骤3）中的添加剂为NCP-2添加剂，所述步骤4）中的助熔剂为碳酸钠。
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