CN105924192A - 钒铝炉渣用于炉衬打结的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其方法步骤为：将钒铝炉渣粉与工业氯化镁、水、氧化镁粉混合搅拌，得到打结料；所述打结料对冶炼钒铝炉体进行打结，最后干燥即可。本方法将钒铝炉渣用来打结冶炼钒铝炉体的炉衬，可以有效回收钒铝炉渣内的氧化铝和钒，易于操作且安全性好，钒的回收率高，且引入杂质减少，钒的回收率在90%～97%，炉渣的利用率达到92%以上；解决了钒铝冶炼过程中含钒废料回收的问题，具有钒回收率高、生产成本低、经济效益好等特点。本方法为钒铝冶炼副产物－钒铝炉渣提供了资源化利用的途径，大大减少了固废物的产生，可以有效实现资源循环利用，易于操作且安全性能好，成本低廉，且产品中带入的杂质明显降低。

Description

钒铝炉渣用于炉衬打结的方法
技术领域
本发明涉及一种固废资源再利用的方法，尤其是一种钒铝炉渣用于炉衬打结的方法。
背景技术
钒铝冶炼主要以五氧化二钒和金属铝为原料，冶炼后得到钒铝合金和炉渣（钒铝炉渣），所得到的钒铝炉渣主要成分为氧化铝和少量的氧化铁、氧化镁和氧化钒等物质。对所述钒铝炉渣进行提钒和提取氧化铝，存在提取难度大、成本高、产生废弃物等问题。所述钒铝炉渣的产生和丢弃，不但是钒收率降低、氧化铝耐材的损失，也造成了环境负担。
所述钒铝炉渣中氧化铝含量达到78%以上，是较好的打结料原料。所述钒铝炉渣与传统氧化镁材质打结料相比，其杂质种类、含量相对较低，且含有钒化合物。因此，在用于制备钒铝合金炉衬的过程中，使用单一的氧化镁材质作为炉衬打结料时，由于含有大量杂质，对冶炼后得到的钒铝合金产品影响较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种引入杂质少的钒铝炉渣用于炉衬打结的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：将钒铝炉渣粉与工业氯化镁、水、氧化镁粉混合搅拌，得到打结料；所述打结料对冶炼钒铝炉体进行打结，最后干燥即可。
本发明所述钒铝炉渣粉与氧化镁粉的质量配比为4:1～8:1，钒铝炉渣粉与工业氯化镁的配比为2:1～5:1，钒铝炉渣粉与水的质量配比为2:1～5:1。
本发明所述钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占95%及以上。所述氧化镁粉的粒度为50～120目。
本发明所述干燥过程包括风干和烘烤。所述风干的时间为24～36h，温度为0～25℃。所述烘烤的初期温度为200～350℃、时间为6～14h；烘烤的后期温度为600～850℃、时间为14～24h。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明将钒铝炉渣用来打结冶炼钒铝炉体的炉衬，可以有效回收钒铝炉渣内的氧化铝和钒，易于操作且安全性好，钒的回收率高，且引入杂质减少，钒的回收率在90%～97%，炉渣的利用率达到92%以上；解决了钒铝冶炼过程中含钒废料回收的问题，具有钒回收率高、生产成本低、经济效益好等特点。
本发明为钒铝冶炼副产物－钒铝炉渣提供了资源化利用的途径，大大减少了固废物的产生，可以有效实现资源循环利用，易于操作且安全性能好，成本低廉，且产品中带入的杂质明显降低，钒收率提升了0.5～2.5%，炉渣利用率在92.5～98.5%；解决了钒铝冶炼过程中固废物排放的问题，具有钒回收率高、生产成本低、经济效益好等特点。
本发明中的钒铝炉渣可重复使用，工艺全过程实现介质循环、无固废排出，具有环保、环境效益好等特点。
具体实施方式
本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的工艺步骤为：（1）将氧化铝含量为78wt%～86wt%的钒铝炉渣进行破碎至粒度为20～50mm，然后粉磨至粒度为0～5mm占95%及以上，得到钒铝炉渣粉。
（2）所述钒铝炉渣粉与轻烧氧化镁粉、工业氯化镁和水混合，放于搅拌机内搅拌20～55min得到打结料；所述钒铝炉渣粉与水的质量配比为2:1～5:1，钒铝炉渣粉与工业氯化镁的质量配比为2:1～5:1，钒铝炉渣粉与轻烧氧化镁粉的质量配比为4:1～8:1；所述轻烧氧化镁粉中氧化镁含量≥75wt%，最好为85wt%～95wt%，粒度50～120目；工业氯化镁中氯化镁含量≥45wt%。
（3）所述的打结料对冶炼钒铝炉体的炉衬进行打结；然后进行自然风干，自然风干时间为24～36h、风干温度为0～25℃；最后进行烘烤，分为初期和后期；烘烤的初期温度为200～350℃、时间为6～14h，烘烤的后期温度为600～850℃、时间为14～24h，即可得到打结后的冶炼钒铝炉体。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，实施例中的炉渣选自：河北钢铁股份有限公司承德分公司钒钛事业部冶炼钒铝过程中产生的含氧化铝炉渣；其主要成分的重量含量如下：Al2O3 78～85%、SiO2 0.42～0.45%、CaO 7.8～8.2%、Fe2O3 0.4%～0.48%、MgO 4.0%～4.2%、V2O5 0.84%～0.89%。
实施例1：本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的具体工艺如下所述。
（1）称取100kg工业氯化镁、100kg水、钒铝炉渣粉400kg和轻烧氧化镁粉100kg；其中钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占98%，轻烧氧化镁粉中氧化镁含量为90wt%、粒度为80目，工业氯化镁中氯化镁含量52wt%。将称取的物料置于搅拌机内，搅拌时间为20min后得到打结料。
（2）对炉体进行打结，打结后自然风干24h，风干温度为0～5℃。
（3）对风干后的炉体进行烘烤，烘烤的初期温度为200℃、时间为8h，烘烤的后期温度为650℃、时间为16h，得到冶炼钒铝炉体，炉渣使用率为94.5%。
（4）使用该炉体进行冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比为：V 58.15%，Fe 0.25%，Si 0.26%，C 0.1%，O 0.08%，其余量为Al；钒收率为92.5%。
实施例2：本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的具体工艺如下所述。
（1）称取150kg工业氯化镁、150kg水、钒铝炉渣粉550kg和轻烧氧化镁粉100kg；其中钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占95%，轻烧氧化镁粉中氧化镁含量为85wt%、粒度为80目，工业氯化镁中氯化镁含量48wt%。将称取的物料置于搅拌机内，搅拌时间为30min后得到打结料。
（2）对炉体进行打结，打结后自然风干时间36h，风干温度为0～5℃。
（3）对风干后的炉体进行烘烤，烘烤的初期温度为250℃、时间为10h，烘烤的后期温度为600℃、时间为18h，得到冶炼钒铝炉体，炉渣使用率为98.3%。
（4）使用该炉体进行冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比为：V 57.15%，Fe 0.20%，Si 0.24%，C 0.12%，O 0.1%，其余量为Al；钒收率为95.5%。
实施例3：本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的具体工艺如下所述。
（1）称取200kg工业氯化镁、180kg水、钒铝炉渣粉750kg和轻烧氧化镁粉100kg；其中钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占96%，轻烧氧化镁粉中氧化镁含量为95wt%、粒度为60目，工业氯化镁中氯化镁含量53wt%。将称取的物料置于搅拌机内，搅拌时间为40min后得到打结料。
（2）对炉体进行打结，打结后自然风干时间30h，风干温度为18～25℃。
（3）对风干后的炉体进行烘烤，烘烤的初期温度为350℃、时间为12h，烘烤的后期温度为750℃、时间为20h，得到冶炼钒铝炉体，炉渣使用率为96.5%。
（4）使用该炉体进行冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比为：V 57.15%，Fe 0.19%，Si 0.22%，C 0.11%，O 0.09%，其余量为Al；钒收率为97.5%。
实施例4：本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的具体工艺如下所述。
（1）称取250kg工业氯化镁、200kg水、钒铝炉渣粉渣800kg和轻烧氧化镁粉100kg；其中钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占96%，轻烧氧化镁粉中氧化镁含量为92wt%、粒度为50目，工业氯化镁中氯化镁含量45wt%。将称取的物料置于搅拌机内，搅拌时间为55min后得到打结料。
（2）对炉体进行打结，打结后自然风干时间27h，风干温度为10～15℃。
（3）对风干后的炉体进行烘烤，烘烤的初期温度为300℃、时间为12h，烘烤的后期温度为700℃、时间为24h，得到冶炼钒铝炉体，炉渣使用率为91.2%。
（4）使用该炉体进行冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比：V 57.15%，Fe 0.22%，Si 0.28%，C 0.11%，O 0.25%，其余量为Al；钒收率为90.5%。
实施例5：本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的具体工艺如下所述。
（1）称取120kg工业氯化镁、200kg水、钒铝炉渣粉渣600kg和轻烧氧化镁粉100kg；其中钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占98%，轻烧氧化镁粉中氧化镁含量为88wt%、粒度为120目，工业氯化镁中氯化镁含量48wt%。将称取的物料置于搅拌机内，搅拌时间为35min后得到打结料。
（2）对炉体进行打结，打结后自然风干时间32h，风干温度为10～15℃。
（3）对风干后的炉体进行烘烤，烘烤的初期温度为280℃、时间为14h，烘烤的后期温度为850℃、时间为16h，得到冶炼钒铝炉体，炉渣使用率为91.2%。
（4）使用该炉体进行冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比：V 58.15%，Fe 0.25%，Si 0.19%，C 0.11%，O 0.25%，其余量为Al；钒收率为93.5%。
实施例6：本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的具体工艺如下所述。
（1）称取200kg工业氯化镁、130kg水、钒铝炉渣粉渣650kg和轻烧氧化镁粉100kg；其中钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占96%，轻烧氧化镁粉中氧化镁含量为75wt%、粒度为100目，工业氯化镁中氯化镁含量48wt%。将称取的物料置于搅拌机内，搅拌时间为45min后得到打结料。
（2）对炉体进行打结，打结后自然风干时间30h，风干温度为15～20℃。
（3）对风干后的炉体进行烘烤，烘烤的初期温度为320℃、时间为6h，烘烤的后期温度为720℃、时间为22h，得到冶炼钒铝炉体，炉渣使用率为92.2%。
（4）使用该炉体进行冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比：V 58.65%，Fe 0.26%，Si 0.17%，C 0.11%，O 0.25%，其余量为Al；钒收率为93.1%。
实施例7：本钒铝炉渣用于炉衬打结的方法的具体工艺如下所述。
（1）称取250kg工业氯化镁、250kg水、钒铝炉渣粉渣500kg和轻烧氧化镁粉100kg；其中钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占96%，轻烧氧化镁粉中氧化镁含量为90wt%、粒度为90目，工业氯化镁中氯化镁含量50wt%。将称取的物料置于搅拌机内，搅拌时间为25min后得到打结料。
（2）对炉体进行打结，打结后自然风干时间28h，风干温度为5～10℃。
（3）对风干后的炉体进行烘烤，烘烤的初期温度为300℃、时间为10h，烘烤的后期温度为800℃、时间为14h，得到冶炼钒铝炉体，炉渣使用率为94.2%。
（4）使用该炉体进行冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比：V 56.95%，Fe 0.24%，Si 0.19%，C 0.13%，O 0.25%，其余量为Al；钒收率为90.1%。

Claims (7)

1.一种钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其特征在于，其方法步骤为：将钒铝炉渣粉与工业氯化镁、水、氧化镁粉混合搅拌，得到打结料；所述打结料对冶炼钒铝炉体进行打结，最后干燥即可。
2.根据权利要求1所述的钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其特征在于：所述钒铝炉渣粉与氧化镁粉的质量配比为4:1～8:1，钒铝炉渣粉与工业氯化镁的配比为2:1～5:1，钒铝炉渣粉与水的质量配比为2:1～5:1。
3. 根据权利要求1所述的钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其特征在于：所述钒铝炉渣粉的粒度为0～5mm占95%及以上。
4. 根据权利要求1所述的钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其特征在于：所述氧化镁粉的粒度为50～120目。
5. 根据权利要求1－4任意一项所述的钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其特征在于：所述干燥过程包括风干和烘烤。
6. 根据权利要求5所述的钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其特征在于：所述风干的时间为24～36h，温度为0～25℃。
7. 根据权利要求5所述的钒铝炉渣用于炉衬打结的方法，其特征在于：所述烘烤的初期温度为200～350℃、时间为6～14h；烘烤的后期温度为600～850℃、时间为14～24h。
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