CN1683265A - 用含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料及其方法 - Google Patents

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傅希圣
任虎平
周琪
南雪丽
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Lanzhou University of Technology
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0063Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing waste materials, e.g. slags

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Abstract

含铁冶金废渣制取微晶微晶玻璃或铸石的配料及其方法,涉及含铁冶金废渣回收熔炼的方法,其目的是回收熔炼工业含铁废渣,将其中的铁还原熔炼成铸铁或钢,同时将熔渣熔制成为微晶玻璃或铸石,提高资源利用率,降低环境污染。用含铁的冶金废渣作为主料,含铁冶金废渣的重量百分比为45~65%,附加配料小于或等于44~55%,附加配料由配合料、还原剂、晶核剂、脱气剂组成,其中配合料由10~25%的石英砂、5~15%的石灰石、5~15%的铝矾土组成,或5~15%的煤矸石、5~20%的煤渣组成。

Description

用含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料及其方法
技术领域
本发明涉及含铁冶金废渣回收熔炼的方法。
背景技术
目前我国有色冶金和黑色冶金的废渣中有的含有大量的铁,如钢渣往往含有20~30%的铁,低冰镍渣含有40%左右的铁。如单独用来冶炼法回收铁,经济上是不划算的,只能将其废弃或用于水泥工业,造成资源的浪费,或不能充分利用,而且废渣大量堆积造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是回收熔炼工业含铁废渣,将其中的铁还原熔炼成铸铁或钢,同时将熔渣熔制成为微晶玻璃或铸石,提高资源利用率,降低环境污染。
本发明是含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料及其方法,用含铁的冶金废渣作为主料,含铁冶金废渣的重量百分比为45~65%,附加配料小于或等于44~55%,附加配料由配合料、还原剂、晶核剂、脱气剂组成,其中配合料由10~25%的石英砂、5~15%的石灰石、5~15%的铝矾土组成,或5~15%的煤矸石、5~20%的煤渣组成。还原剂为5~10%的碳化硅,晶核剂由1~1.5%的硫酸钠、1~2%的萤石组成,脱气剂由1~1.5%的硫酸钠组成。
还原剂也可采用5~15%的硅铁,或5~10%的钛铁,或5~10%的硅钙合金,或5~10的铝。
晶核剂也可采用1~2%的钛白粉,或1~1.5%的Cr2O3
脱气剂也可采用1~1.5%的萤石,或1%的碳酸钠,或1%的白砒,或1~2%的氧化锑,或1~2%的硝酸钠。
按照以上所述的某组配料的配方,首先将主料和附加配料放入熔炼设备中进行熔炼,温度上升至1500℃,保温35分钟,然后进行离心铸造,或重力铸造,在900℃左右进行120分钟的微晶化处理,在720℃进行120分钟的退火处理。
用含铁40%的低冰镍渣进行制取时,微晶化的温度为910℃。
用含铁40%的高炉炉渣进行制取时,微晶化的温度为950℃。
本发明的有益之处在于充分利用含铁冶金废渣,在回收废渣中铁的同时,制取出微晶玻璃或铸石,采用离心铸造制成外部为铸铁或铸钢,内部为微晶玻璃或铸石的管材,采用重力铸造法可制成下部为铸铁或铸钢,上部为微晶玻璃或铸石的板材,降低了能源消耗,同时节省了加工费用,提高了含铁冶金废渣的利用率。微晶玻璃或铸石与钢铁材料可以牢固地结合,不剥落,不开裂,微晶玻璃或铸石无气孔,质地均匀,表面光滑,硬度很高,耐磨性极好,耐酸碱腐蚀性远高于不锈钢,并具有很好的强度。
具体实施方式
炼制镍金属的闪速炉产生的低冰镍渣,含铁量为40%。以重量百分比45%的低冰镍渣为主料,配合料由10~25%的石英砂、5~15%的石灰石、5~15%的铝矾土组成,还原剂为5~10%的碳化硅,晶核剂由1~1.5%的硫酸钠、1~2%的萤石组成,脱气剂由1~1.5%的硫酸钠组成。
还原剂也可以采用5~15%的硅铁,或5~10%的钛铁,或5~10%的硅钙合金,或5~10的铝。
晶核剂也可采用1~2%的钛白粉,或1~1.5%的Cr2O3
脱气剂也可采用1~1.5%的萤石,或1%的碳酸钠,或1%的白砒,或1~2%的氧化锑,或1~2%的硝酸钠、。
经过电炉(或燃料炉窑)熔炼35分钟,温度为1500℃,保温10分钟,可以得到下部为铸铁或钢液,上部为微晶玻璃或微晶铸石液的产物。
经过轧制,浇铸成型或离心铸造成型,可以得到下部(或外部)为钢或铸铁,上部(或内部)为微晶玻璃的复合材料。
该产品经过适当的退火处理和微晶化处理,退火温度为720℃,微晶化处理的温度为910℃。
钢铁厂高炉产生的含铁废渣的含铁量为40%左右,以重量百分比为60%的含铁废渣作为主料,配合料由5~15%的煤矸石、5~20%的煤渣组成,还原剂为5~15%的硅铁,晶核剂为1~2%的钛白粉,脱气剂为1~1.5%的萤石。
还原剂也可以采用5~10%的碳化硅,或5~10%的钛铁,或5~10%的硅钙合金,或5~10的铝。晶核剂也可采用由1~1.5%的硫酸钠、1~2%的萤石组成的晶核剂,或者是1~2%的钛白粉,或者是1~1.5%的Cr2O3。脱气剂也可采用由1~2%的氧化锑、1~2%的硝酸钠、1~1.5%的硫酸钠组成的脱气剂,或者是1%的碳酸钠,或者是1%的白砒。
经过电炉(或燃料炉窑)熔炼35分钟,温度为1500℃,保温10分钟,可以得到下部为铸铁或钢液,上部为微晶玻璃或微晶铸石液的产物。
经过轧制,浇铸成型或离心铸造成型,可以得到下部(或外部)为钢或铸铁,上部(或内部)为微晶玻璃的复合材料。
该产品经过适当的退火处理和微晶化处理,退火温度为720℃,微晶化处理的温度为950℃。

Claims (8)

1、含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料,用含铁的冶金废渣作为主料,其特征在于含铁冶金废渣的重量百分比为45~65%,附加配料小于或等于44~55%,附加配料由配合料、还原剂、晶核剂、脱气剂组成,其中配合料由10~25%的石英砂、5~15%的石灰石、5~15%的铝矾土组成,或5~15%的煤矸石、5~20%的煤渣组成。
2、根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料,其特征在于还原剂为5~10%的碳化硅,晶核剂由1~1.5%的硫酸钠、1~2%的萤石组成,脱气剂由1~1.5%的硫酸钠组成。
3、根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料,其特征在于还原剂为5~15%的硅铁,或5~10%的钛铁,或5~10%的硅钙合金,或5~10的铝。
4、根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料,其特征在于晶核剂为1~2%的钛白粉,或1~1.5%的Cr2O3
5、根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料,其特征在于脱气剂为1~1.5%的萤石,或1%的碳酸钠,或1%的白砒,或1~2%的氧化锑,或1~2%的硝酸钠。
6、按照权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料,制取微晶微晶玻璃或铸石的方法,首先将主料和附加配料放入熔炼设备中进行熔炼,温度上升至1500℃,熔炼35分钟,然后进行离心铸造,或重力铸造,最后在720℃进行120分钟的退火处理,在900℃左右进行120分钟的微晶化处理。
7、根据权利要求6所述用含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的方法,其特征在于用含铁40%的低冰镍渣进行制取时,微晶化的温度为910℃。
8、根据权利要求6所述用含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的方法,其特征在于用含铁40%的高炉炉渣进行制取时,微晶化的温度为950℃。
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