CN104328274B - 一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法 - Google Patents
一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104328274B CN104328274B CN201410618526.6A CN201410618526A CN104328274B CN 104328274 B CN104328274 B CN 104328274B CN 201410618526 A CN201410618526 A CN 201410618526A CN 104328274 B CN104328274 B CN 104328274B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- niobium
- ferrocolumbium
- additive
- deferrization
- dephosphorization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/20—Obtaining niobium, tantalum or vanadium
- C22B34/24—Obtaining niobium or tantalum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
本发明涉及一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法,其特征是:将脱磷脱铁铌渣、兰炭与添加剂按100:(5‑40):(5‑20)的重量比混匀压块,在高温炉内1200‑1400℃条件下还原碳化焙烧,保温60~120分钟,随炉冷却至100~200℃,得到还原铁和碳化铌混合物;将得到的还原铁和碳化铌混合物取出后经制粉、磁选,得到含铁碳化铌粉;其中:制粉磨矿至粒度小于0.074mm达到90wt%以上,磁选磁场强度500‑2000kA·m‑1;将含铁碳化铌粉、石油沥青焦与添加剂重量比为100:(10‑50):(10‑100),冶炼温度保持在1500~1650℃,冶炼时间为20‑80分钟,浇注冷却,即可得到中级铌铁合金。其优点是:工艺简单、低能耗、环境友好、铌收率高。
Description
技术领域
本发明属于一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金选矿冶金结合的技术领域,具体为一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法。
背景技术
中国是铌铁合金消耗大国,约占世界的30%,几乎全部依赖进口。白云鄂博铁稀土铌共(伴)生矿,氧化物(Nb2O5)资源量660万吨,但是由于品位低,杂质含量高,导致其不能直接入炉冶炼铌铁合金。
经多年科技公关,目前开发的最有效的流程是铌精矿选择性还原→熔分脱磷脱铁铌渣→电炉碳热还原生产低级铌铁合金。由于铌精矿铌品位低,铌氧化物(Nb2O5)只有4-5%,熔分脱磷脱铁铌渣铌品位也低,氧化物(Nb2O5)只有7-8%,致使此种铌渣难以达到冶炼中级铌铁合金的要求,其原因是渣量大,能耗高。如果将此种铌渣直接进行冶炼,只能生产低级铌铁合金,合金含铌约15%Nb,显著的增加了单位铌金属量成本。
目前,国内尚未见含氧化铌10%以下的脱磷脱铁铌渣冶炼中级铌铁合金的报道。中国专利“一种利用铌铁精矿生产低级铌铁的制取方法”(专利申请号20071015796.7)采用铌精矿选择性还原、熔分、电炉深度还原工艺,只能生产15%Nb左右的低级铌铁,其缺点是渣量大、电耗高、成本高。中国专利“铌铁精矿制取优质铌铁合金的方法”(专利申请号91105485.5),铌精矿先经盐酸浸出、水洗、重选、磁选、焙烧预处理,再经铝热法还原,生产高品位铌铁合金。问题是流程太长,环保问题大,成本高,很难产业化。中国专利“用于炼钢的含铌铁合金”(专利申请号91105485.5),采用锰矿+硅石+铌精矿90%Nb2O5,用矿热炉生产Mn-Si-Nb铁合金,产品中Mn、Si太高,不可做炼钢合金剂使用,只能做脱氧剂。此外,铌精矿90%Nb2O5原料来源太困难。
发明内容
本发明目的是旨在克服现有技术缺陷,提供一种工艺简单、低能耗、环境友好型的脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案包括以下步骤:
1)碳化焙烧:将脱磷脱铁铌渣、兰炭与添加剂按100:(5-40):(5-20)的重量比混匀压块,在高温炉内1200-1400℃条件下还原碳化焙烧,保温60~120分钟,随炉冷却至100~200℃,得到还原铁和碳化铌混合物;
2)磁选:将得到的还原铁和碳化铌混合物取出后经制粉、磁选,得到含铁碳化铌粉;其中:制粉磨矿至粒度小于0.074mm达到90wt%以上,磁选磁场强度500-2000kA·m-1;本步骤铌收率大于94%,铁收率大于98%,其它大部分SiO2、CaO、TiO2、Na2O、CaF2等氧化物不被还原也不碳化,排入尾渣;
3)电炉冶炼:将含铁碳化铌粉、石油沥青焦与添加剂重量比为100:(10-50):(10-100),冶炼温度保持在1500~1650℃,冶炼时间为20-80分钟,浇注冷却,即可得到中级铌铁合金。铌铁品位20-50%Nb,Si<5%,工序铌收率大于91%。
步骤1中还原碳化焙烧所采用的添加剂为氯化钠、硼砂、氧化钠中的一种或几种;
步骤3中所述的冶炼过程所采用的添加剂为CaO、FeO、SiO2、CaF2、Al2O3的二元或多元混合物,添加剂按控制碱度0.8-1.2加入;
所述高温炉为电阻炉或为隧道窑,电炉为中频感应炉或为电弧炉。
本发明的技术方案采用了还原碳化焙烧、磁选和电炉冶炼三大工序,有以下优点:
(1)还原碳化焙烧铌渣,还原碳化剂为兰炭,易得、价格低廉,反应性能好。1400℃以下温度,采用隧道窑还原碳化焙烧铌渣易实现大规模生产。
(2)经磁选含铁碳化铌粉,可除去大部分SiO2、CaO、TiO2、Na2O、CaF2等杂质,氧化铌的品位可提高一倍以上。
(3)由于含铁碳化铌粉氧化铌的品位可提高一倍,电炉冶炼单位铌金属辅料及电耗减少约50%。
附图说明
图1是本发明还原碳化焙烧、磁选和电炉冶炼工艺流程图。
具体实施方式
实施例1:选择脱磷脱铁铌渣成分为:、FeO8.84mass%、SiO243.72mass%、Nb2O58.54mass%、MgO1.33mass%、TiO213.42mass%、 CaO6.32%、CaF23.00mass%、REO5.44mass%;使用的还原剂为兰炭,灰分11.50%,挥发份10.52%,固定碳70.98%,粒度-200目大于90%;添加剂为硼砂,粒度-200目大于90%;铌渣:兰炭:添加剂重量比100:40:10。将料混匀压球,形状为Φ25mm煤球状,装入电阻炉进行还原碳化,还原碳化温度1380℃,时间120min。随炉冷却至常温,将还原产物取出磨碎磁选,粒度为-200目大于90%,磁场强度为1200 kA·m-1。然后把磁选含铁碳化铌料装入中频炉内进行冶炼,添加剂为CaO、FeO、SiO2、CaF2,按照碱度1.0配比进行添加,冶炼温度1600℃,冶炼时间60min。浇注冷却得到中级铌铁合金。磁选含铁碳化铌料铌品位(按Nb2O5分析)达到17.88%,中级铌铁合金铌品位为35.26%,全流程铌收率81.25%。
实施例2:选择铌渣成分为:FeO10.42mass%、SiO230.02mass%、Nb2O56.54mass%、MgO2.03mass%、TiO215.42mass%、 CaO8.32、CaF23.03mass%、REO6.04 mass%;使用的还原剂为兰炭,灰分11.50%,挥发份10.52%,固定碳70.98%,粒度-200目大于90%;添加剂为氯化钠,粒度-200目大于90%;铌渣:兰炭:助剂重量比100:35:8。将料混匀压球,形状为Φ25mm煤球状,装入电阻炉进行还原碳化,还原碳化温度1400℃,时间100min。随炉冷却至常温,将还原产物取出磨碎磁选,粒度为-200目大于90%,磁场强度为1500 kA·m-1。然后把磁选含铁碳化铌料装入中频炉内进行冶炼,添加剂为CaO、FeO、Al2O3、CaF2,按照碱度0.8配比进行添加,冶炼温度1550℃,冶炼时间50min。浇注冷却得到中级铌铁合金。磁选含铁碳化铌料铌品位(按Nb2O5分析)达到15.38%,中级铌铁合金铌品位为28.06%,全流程铌收率80.51%。
实施例3:选择脱磷脱铁铌渣成分为:、FeO5.45mass%、SiO239.54mass%、Nb2O59.25mass%、MgO0.97mass%、TiO216.48mass%、 CaO8.55%、CaF23.45mass%、REO6.92mass%;使用的还原剂为兰炭,灰分11.50%,挥发份10.52%,固定碳70.98%,粒度-200目大于90%;添加剂为氧化钠,粒度-200目大于90%;铌渣:兰炭:添加剂重量比100:35:18。将料混匀压球,形状为Φ25mm煤球状,装入电阻炉进行还原碳化,还原碳化温度1400℃,时间120min。随炉冷却至常温,将还原产物取出磨碎磁选,粒度为-200目大于90%,磁场强度为1600kA·m-1。然后把磁选含铁碳化铌料装入中频炉内进行冶炼,添加剂为CaO、FeO、Al2O3,按照碱度1.2配比进行添加,冶炼温度1650℃,冶炼时间70min。浇注冷却得到中级铌铁合金。磁选含铁碳化铌料铌品位(按Nb2O5分析)达到21.75%,中级铌铁合金铌品位为40.85%,全流程铌收率83.46%。
Claims (2)
1.一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法,其特征是:包括以下步骤:
1)碳化焙烧:将脱磷脱铁铌渣、兰炭与添加剂按100:(5-40):(5-20)的重量比混匀压块,在高温炉内1200-1400℃条件下还原碳化焙烧,保温60~120分钟,随炉冷却至100~200℃,得到还原铁和碳化铌混合物,其中:添加剂为氯化钠、硼砂、氧化钠中的一种或几种;
2)磁选:将得到的还原铁和碳化铌混合物取出后经制粉、磁选,得到含铁碳化铌粉;其中:制粉磨矿至粒度小于0.074mm达到90wt%以上,磁选磁场强度500-2000kA·m-1;
3)电炉冶炼:将含铁碳化铌粉、石油沥青焦与添加剂重量比为100:(10-50):(10-100),冶炼温度保持在1500~1650℃,冶炼时间为20-80分钟,浇注冷却,即可得到中级铌铁合金,其中:冶炼过程所采用的添加剂为CaO、FeO、SiO2、CaF2、Al2O3的二元或多元混合物,添加剂按控制碱度0.8-1.2加入。
2.根据权利要求1所述的脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法,其特征是:所述高温炉为电阻炉或为隧道窑,电炉为中频感应炉或为电弧炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410618526.6A CN104328274B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410618526.6A CN104328274B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104328274A CN104328274A (zh) | 2015-02-04 |
CN104328274B true CN104328274B (zh) | 2017-06-13 |
Family
ID=52403079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410618526.6A Active CN104328274B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104328274B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104894363B (zh) * | 2015-06-24 | 2017-04-12 | 东北大学 | 利用低品位铌精矿制备铌铁合金与稀土硫酸复盐的方法 |
CN106191639B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-01-02 | 成都工业学院 | 一种铝热还原制备铌铁的方法 |
CN115138471A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-10-04 | 长沙矿冶研究院有限责任公司 | 一种从稀有多金属矿中综合回收铌的方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103160864B (zh) * | 2013-03-25 | 2015-08-12 | 上海大学 | 一种铌精矿熔盐电解制备铌铁合金的方法 |
-
2014
- 2014-11-06 CN CN201410618526.6A patent/CN104328274B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104328274A (zh) | 2015-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100564558C (zh) | 一种综合回收钒钛磁铁精矿中铁、钒、钛的方法 | |
CN101294242B (zh) | 一种从高铬钒钛磁铁矿中提取多种金属元素的方法 | |
CN102690921B (zh) | 转底炉还原-燃气熔炼炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法 | |
CN102899434B (zh) | 一种从硼铁矿中同步提取硼和铁的方法 | |
CN102690944A (zh) | 综合回收高钒钒钛磁铁矿中钒、钛、铁的方法 | |
CN103255255A (zh) | 气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺 | |
CN103451451A (zh) | 一种利用富氧热风竖炉处理红土镍矿生产镍铁合金工艺 | |
CN102337408B (zh) | 不锈钢氧化铁皮再生利用二步还原法 | |
CN102534194A (zh) | 一种红土镍矿生产镍铁的方法 | |
CN105087842B (zh) | 一种高铁铝土矿生产铁水和氧化铝的方法 | |
CN105463185A (zh) | 一种采用磁选-rkef生产镍铁的双联方法 | |
CN105132674A (zh) | 制备铬铁合金的方法 | |
CN104328274B (zh) | 一种脱磷脱铁铌渣生产中级铌铁合金的方法 | |
CN100478477C (zh) | 一种从红土矿中提取镍铁合金的方法 | |
CN103866115B (zh) | 红土镍矿一步法制备含镍不锈钢原料的方法 | |
CN101886231B (zh) | 一种镍铁合金的制造方法 | |
CN106367554B (zh) | 一种二次资源中提取铁和有用金属及生产渣棉的方法 | |
CN102766775B (zh) | 一种低碳高硅硅锰合金的生产方法 | |
CN101603110A (zh) | 以红土镍矿为原料用竖炉直接还原镍铁的方法 | |
CN102936635A (zh) | 一种从含钛铁精矿中提取铁和钛的方法 | |
CN104630566B (zh) | 一种镍铁合金及其制备方法 | |
CN103602773A (zh) | 一种转底炉直接还原-电炉熔分综合利用硼铁矿的方法 | |
CN103014214A (zh) | 一种从铁铝复合矿中联合提取铁和氧化铝的方法 | |
CN103045790A (zh) | 含镍钢生产工艺 | |
CN103451454B (zh) | 一种生产氯化钛渣的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |