CN111647741A - 一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，首先将赤泥铁粉、从赤泥中回收的二氧化硅粉末、还原剂以及催化剂按照配比进行配料混合均匀，然后将配料混合均匀后的混合粉料在造球机中制成生球团，再然后将生球团送入隧道窑中进行还原焙烧，随炉冷却完成后制得硅铝铁合金；经实践证明，该方法制得的所述硅铝铁合金包括以下质量百分数的组分：5％～7％的Al，6％～10％的Si，余量的Fe以及不可避免的杂质；从而实现了利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金，且具有工艺成熟可靠、投资小见效快、产品质量高且稳定、设备运行平稳、操作简单等优势。

Description

一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法
技术领域
本发明涉及资源回收利用技术领域，尤其是涉及一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法。
背景技术
赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，因其含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为赤泥。赤泥是一种不溶性残渣，可分为烧结法赤泥、拜尔法赤泥和联合法赤泥。
铁在赤泥中主要以Fe2O3为主，含有少量的FeO。目前，从赤泥中回收铁的研究比较广泛且已经存在比较成熟的工艺，例如：还原焙烧一磁选回收铁。赤泥铁粉是一种从赤泥中回收铁得到的一种富含铁且含有其他元素的粉状物料。
硅铝铁合金是用于炼钢生产中的一种脱氧剂，能够改善夹杂物形态，减少钢液中气体元素含量，是提高钢质量、降低成本、节约用铝的有效新技术。和采用纯铝脱氧相比，硅铝铁合金作为复合脱氧剂，在保证与纯铝脱氧同样的钢的终氧含量水平及机械性能的前提下，不仅取得了明显的节铝效果(比采用纯铝时节铝40-50％)，而且改善了部分钢水的浇注性能，水口结瘤等现象大大减轻，不仅铝的收得率高，残铝量易于控制，夹杂物形态也有所改善。
因此，如何利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，包括以下依次进行的步骤：
1)配料：将赤泥铁粉、从赤泥中回收的二氧化硅粉末、还原剂以及催化剂按照配比进行配料混合均匀；
2)造生球团：将步骤1)配料混合均匀后制得的混合粉料在造球机中制成生球团；
3)焙烧：将步骤2)制得的生球团送入隧道窑中进行还原焙烧，隧道窑中为还原性气氛，焙烧完成后随炉冷却，随炉冷却完成后出窑即制得硅铝铁合金。
优选的，步骤1)中，所述赤泥铁粉中的TFe含量为45wt％～50wt％；
所述还原剂为活性炭；
所述催化剂为铝粉，所述铝粉中铝元素含量为99.0wt％～99.9wt％；
所述赤泥铁粉的质量:从赤泥中回收的二氧化硅粉末的质量:还原剂的质量:催化剂的质量＝(84～89):(8～12):(10～12):(1～4)。
优选的，步骤2)中，所述生球团的粒度为3mm～5mm。
优选的，步骤3)中，焙烧中使用的燃气为天然气以及水离子活性燃气中的一种或者两种。
优选的，步骤3)中，焙烧中，焙烧温度为1000℃～1200℃，焙烧保温时间为60h～90h。
优选的，步骤3)中，所述硅铝铁合金包括以下质量百分数的组分：5％～7％的Al，6％～10％的Si，余量的Fe以及不可避免的杂质。
本申请提供了一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，首先将赤泥铁粉、从赤泥中回收的二氧化硅粉末、还原剂以及催化剂按照配比进行配料混合均匀，然后将配料混合均匀后的混合粉料在造球机中制成生球团，再然后将生球团送入隧道窑中进行还原焙烧，随炉冷却完成后制得硅铝铁合金；
经实践证明，该方法制得的所述硅铝铁合金包括以下质量百分数的组分：5％～7％的Al，6％～10％的Si，余量的Fe以及不可避免的杂质；
从而实现了利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金，且本申请具有工艺成熟可靠、投资小、见效快、产品质量高且稳定、设备运行平稳、操作简单等优势特点。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本申请提供了一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，包括以下依次进行的步骤：
1)配料：将赤泥铁粉、从赤泥中回收的二氧化硅粉末、还原剂以及催化剂按照配比进行配料混合均匀；
2)造生球团：将步骤1)配料混合均匀后制得的混合粉料在造球机中制成生球团；
3)焙烧：将步骤2)制得的生球团送入隧道窑中进行还原焙烧，隧道窑中为还原性气氛，焙烧完成后随炉冷却，随炉冷却完成后出窑即制得硅铝铁合金。
在本申请的一个实施例中，步骤1)中，所述赤泥铁粉中的TFe含量为45wt％～50wt％，优选的所述赤泥铁粉中还包括10wt％～15wt％的Al2O3，1wt％～3wt％的Na2O，3wt％～5wt％的TiO2；
优选的从赤泥中回收的二氧化硅粉末中的二氧化硅的含量为50wt％～80wt％；
所述还原剂为活性炭；
所述催化剂为铝粉，所述铝粉中铝元素含量为99.0wt％～99.9wt％；
所述赤泥铁粉的质量:从赤泥中回收的二氧化硅粉末的质量:还原剂的质量:催化剂的质量＝(84～89):(8～12):(10～12):(1～4)。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，所述生球团的粒度为3mm～5mm。
在本申请的一个实施例中，步骤3)中，焙烧中使用的燃气为天然气以及水离子活性燃气中的一种或者两种。
在本申请的一个实施例中，步骤3)中，焙烧中，焙烧温度为1000℃～1200℃，焙烧保温时间为60h～90h。
在本申请的一个实施例中，步骤3)中，所述硅铝铁合金包括以下质量百分数的组分：5％～7％的Al，6％～10％的Si，余量的Fe以及不可避免的杂质；优选的，所述硅铝铁合金包括以下质量百分数的组分：5％～7％的Al，6％～10％的Si，大于零且小于等于0.20％的Mn，大于零且小于等于0.20％的C，大于零且小于等于0.02％的P，大于零且小于等于0.02％的S，余量的Fe以及不可避免的杂质。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，包括以下依次进行的步骤：
1)配料：将赤泥铁粉、从赤泥中回收的二氧化硅粉末、还原剂以及催化剂按照配比进行配料混合均匀；
步骤1)中，所述赤泥铁粉中的TFe含量为49wt％；
从赤泥中回收的二氧化硅粉末中的二氧化硅的含量为55wt％；
所述还原剂为活性炭；
所述催化剂为铝粉，所述铝粉中铝元素含量为99.9wt％；
所述赤泥铁粉的质量:从赤泥中回收的二氧化硅粉末的质量:还原剂的质量:催化剂的质量＝86:10:12:3；
2)造生球团：将步骤1)配料混合均匀后制得的混合粉料在造球机中制成生球团；
步骤2)中，所述生球团的粒度为3mm～5mm；
3)焙烧：将步骤2)制得的生球团送入隧道窑中进行还原焙烧，隧道窑中为还原性气氛，焙烧完成后随炉冷却，随炉冷却完成后出窑即制得硅铝铁合金；
步骤3)中，焙烧中使用的燃气为天然气；
步骤3)中，焙烧中，焙烧温度为1200℃，焙烧保温时间为75h；
步骤3)中，所述硅铝铁合金包括以下质量百分数的组分：6％的Al，10％的Si，余量的Fe以及不可避免的杂质。
本发明对上述方法中未提及的处理设备及工艺参数没有限制，采用本技术领域内技术人员熟知的处理设备及工艺参数即可，不再赘述。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
1)配料：将赤泥铁粉、从赤泥中回收的二氧化硅粉末、还原剂以及催化剂按照配比进行配料混合均匀；
2)造生球团：将步骤1)配料混合均匀后制得的混合粉料在造球机中制成生球团；
3)焙烧：将步骤2)制得的生球团送入隧道窑中进行还原焙烧，隧道窑中为还原性气氛，焙烧完成后随炉冷却，随炉冷却完成后出窑即制得硅铝铁合金。
2.根据权利要求1所述的一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，其特征在于，步骤1)中，所述赤泥铁粉中的TFe含量为45wt％～50wt％；
所述还原剂为活性炭；
所述催化剂为铝粉，所述铝粉中铝元素含量为99.0wt％～99.9wt％；
所述赤泥铁粉的质量:从赤泥中回收的二氧化硅粉末的质量:还原剂的质量:催化剂的质量＝(84～89):(8～12):(10～12):(1～4)。
3.根据权利要求1所述的一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，其特征在于，步骤2)中，所述生球团的粒度为3mm～5mm。
4.根据权利要求1所述的一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，其特征在于，步骤3)中，焙烧中使用的燃气为天然气以及水离子活性燃气中的一种或者两种。
5.根据权利要求1所述的一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，其特征在于，步骤3)中，焙烧中，焙烧温度为1000℃～1200℃，焙烧保温时间为60h～90h。
6.根据权利要求1所述的一种利用赤泥铁粉生产硅铝铁合金的方法，其特征在于，步骤3)中，所述硅铝铁合金包括以下质量百分数的组分：5％～7％的Al，6％～10％的Si，余量的Fe以及不可避免的杂质。
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