CN104529381B - 一种用高温镍铁合金废渣为原料制造微晶石的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高温镍铁合金废渣为原料制造微晶石的方法，属于合金废渣再利用技术领域。工艺过程主要包括：附加剂的配制和预热、热混熔、水淬冷却、研磨、晶化工序。高岭土作为附加剂，高岭土粒度小于0.5mm，合金废渣液和附加剂按85～90∶10～15质量比例称量，将附加剂加热至1300℃～1400℃；混熔保温温度在1450℃～1500℃，保温时间为30min～45min，混熔过程需搅拌；混熔后熔渣水淬冷却；将水淬渣装入球磨机进行研磨，研磨后渣粉装入模具，送入结晶窑或结晶隧道，加热到950℃～1000℃，保温进行晶化处理120min～180min，晶化处理后随炉冷却或缓冷冷却，冷却速度5～8℃/min，最后脱模得到微晶石成品。本发明有效利用高温镍铁合金废渣用于微晶石生产，减少环境污染，贯彻国家清洁生产的要求，投资费用较低，技术可靠，生产经济效益明显。
Description
1.技术领域
本发明涉及利用高温镍铁合金废渣为原料制造微晶石的方法，属于铁合金废渣再利用技术领域。
2.背景技术
冶炼镍铁合金会产生大量的冶金废渣。通常冶金渣的处理利用方式是作为水泥主要掺合原料或制造其它建筑建材，但镍铁合金废渣中含有较多的SiO2、MgO，尤其是MgO含量较高，不符合水泥掺合料的要求，目前现有的镍铁合金废渣处理方式主要是堆弃或掩埋，不仅占用大量的土地资源，还污染当地环境，与其它冶金废渣的处理利用技术相比，镍铁合金废渣处理难度大、总量多，是摆在镍铁合金企业以及当地区域一个重要的难题。
微晶石是在与花岗岩形成条件类似的高温下，经烧结晶化而成的材料，其内部组织结构为玻璃相和结晶相共存。镍铁合金废渣中SiO2成分较高，与微晶石的成分要求基本接近，废渣中还含有少量FeO、Cr2O3成分，有利于结晶相的形成，因而通过将镍铁合金废渣为原料制造微晶石，是一个解决镍铁合金废渣处理难题的方法。
3.发明内容
本发明的目的是针对现有镍铁合金废渣处理过程中存在的上述问题，而提供一种用高温镍铁合金废渣为原料制造微晶石的方法。
实现上述发明目的采用的技术方案是：一种用高温镍铁合金废渣为原料制造微晶石的方法，其工艺过程主要包括：附加剂的配制和预热、热混熔、水淬冷却、研磨、晶化工序，其特征是：
(1)附加剂的配制和预热：
往镍铁合金废渣添加附加剂主要是起提高产品成品率及强化微晶石产品性能的作用，以高岭土作为附加剂，高岭土粒度小于0.5mm，镍铁合金废渣液和附加剂按85～90∶10～15的质量比例称量，将称量好后的附加剂加热至1300℃～1400℃；
(2)热混熔：
矿热炉冶炼出炉后的镍铁合金渣液流入渣水包内，同时将预热好的附加剂加入到渣水包内进行混熔，渣水包内熔渣采取加热保温措施时，混熔保温温度在1450℃～1500℃，保温时间为30min～45min，混熔过程中需进行搅拌；
(3)水淬冷却：
溶渣经粒化器水淬后，渣和水一起流入搅拌槽中，被冲成的水渣混合物由泵打入分配槽内，再由分配槽将水渣混合物装入脱水槽中把水渣分开，再由卸料口倒入翻斗机，运到原料场堆积起来；
(4)研磨：
将原料场水淬废渣装入球磨机进行研磨，废渣研磨尺寸小于150微米；
(5)晶化成型：
将研磨好的渣粉装入模具，并送入结晶窑或结晶隧道，加热到950℃～1000℃，并保温进行晶化处理120min～180min，晶化处理后随炉冷却或缓冷冷却，冷却速度5～8℃/min，最后脱模得到微晶石成品。
本发明与现有镍铁合金废渣处理技术相比具有突出的实质性特点及优点：
(1)充分有效利用高温镍铁合金渣液的热能和原料来用于微晶石生产，在高温镍铁合金渣液液态条件下，加入附加剂，其混合程度更加均匀，成分稳定，有助于晶化过程中形核结晶及结构稳定。
(2)本发明减少废渣碓弃，节约宝贵土地资源，减少环境污染，贯彻国家清洁生产的要求。
(3)本发明充分合理利用废渣为原料制造微晶石，增加了合金冶炼企业生产收益。
(4)采用本发明生产的微晶石的各项性能指标，基本达到同类微晶石产品的性能要求。
(5)本发明投资费用较低，技术可靠，生产稳定。
4.具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1：
1)镍铁合金废渣成分为：
表1镍铁合金废渣化学成分(％)
| 化学成分 | SiO2 | MgO | FeO | Al2O3 | CaO | Cr2O3 | P2O5 | S |
| 含量 | 45～56 | 18～29 | 2～4 | 1～2 | 5～8 | 1.3 | 0.2 | 0.19 |
高岭土成分为：
表2高岭土化学成分(％)
| 化学成分 | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | TiO2 |
| 含量 | ≥50 | 45～48 | ≤0.25 | ≤0.20 |
2)微晶石的生产工艺操作
(1)附加剂的配制和预热
以高岭土作为附加剂，高岭土粒度小于0.5mm，镍铁合金废渣液和附加剂按85～90∶10～15的质量比例称量，将称量好后的附加剂加热至1300℃～1400℃。
(2)热混熔
矿热炉冶炼出炉后的镍铁合金渣液流入渣水包内，同时将预热好的附加剂加入到渣水包内进行混熔，渣水包内熔渣采取加热保温措施时，混熔保温温度在1450℃～1500℃，保温时间为30min～45min，混熔过程中需进行搅拌。
(3)水淬冷却
溶渣经粒化器水淬后，渣和水一起流入搅拌槽中，被冲成的水渣混合物由泵打入分配槽内，再由分配槽将水渣混合物装入脱水槽中把水渣分开，再由卸料口倒入翻斗机，运到原料场堆积起来。
(4)研磨
将原料场水淬废渣装入球磨机进行研磨，废渣研磨尺寸小于150微米。
(5)晶化
将研磨好的渣粉装入模具，并送入结晶窑或结晶隧道，加热到950℃～1000℃，并保温进行晶化处理120min～180min，晶化处理后随炉冷却或缓冷冷却，冷却速度5～8℃/min，最后脱模得到微晶石成品。
Claims (1)
1.一种用高温镍铁合金废渣为原料制造微晶石的方法，其工艺过程主要包括：附加剂的配制和预热、热混熔、水淬冷却、研磨、晶化成型，其特征是：
(1)附加剂的配制和预热：
往镍铁合金废渣添加附加剂主要是起提高产品成品率及强化微晶石产品性能的作用，以高岭土作为附加剂，高岭土粒度小于0.5mm，镍铁合金废渣液和附加剂按85～90∶10～15的质量比例称量，将称量好后的附加剂加热至1300℃～1400℃；
(2)热混熔：
矿热炉冶炼出炉后的镍铁合金渣液流入渣水包内，同时将预热好的附加剂加入到渣水包内进行混熔，渣水包内熔渣采取加热保温措施时，混熔保温温度在1450℃～1500℃，保温时间为30min～45min，混熔过程中需进行搅拌；
(3)水淬冷却：
溶渣经粒化器水淬后，渣和水一起流入搅拌槽中，被冲成的水渣混合物由泵打入分配槽内，再由分配槽将水渣混合物装入脱水槽中把水渣分开，再由卸料口倒入翻斗机，运到原料场堆积起来；
(4)研磨：
将原料场水淬废渣装入球磨机进行研磨，废渣研磨尺寸小于150微米；
(5)晶化成型：
将研磨好的渣粉装入模具，并送入结晶窑或结晶隧道，加热到950℃～1000℃，并保温进行晶化处理120min～180min，晶化处理后随炉冷却或缓冷冷却，冷却速度5～8℃/min，最后脱模得到微晶石成品。
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