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            行業動態

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            鐵合金渣原來也是再利用的一種寶貝

            日期:2019/7/11 9:29:41

            鐵合金渣因含有鉻、錳、鉬、鎳、鈦等價值較高的金屬,故應優先考慮從中回收有價金屬;對于目前尚不能回收金屬的鐵合金渣,可用作建筑材料和農業肥料。


            (一)回收金屬

            為了回收渣中的金屬元素,國內外做了很多研究工作,現已能從多種鐵合金渣中回收金屬。

            鉬鐵渣中含有0.3%~0.8%的鉬,國外采用磁選的辦法,可以得到含4%~6%的鉬精礦,回收使用。

            國外還用風力分選的方法,分離能自動粉化爐渣中的金屬。風力分選能把原渣分離成渣塊(>5mm)、細粒渣(<5mm)和渣粉(<1mm),而渣中所含的金屬都積聚在渣塊中。精煉鉻鐵渣中含有5%左右的金屬,可可用分選的辦法回收其中的金屬。

            我國某廠用精煉鉻鐵渣沖洗硅鉻合金,可使渣中含鉻從4.7%下降到0.48%,硅鉻合金中鉻含量增加1%~3%,磷下降30%~50%,獲得了明顯的經濟效果。電爐金屬錳和中低碳錳鐵爐渣含錳較高,我國多數是通過各種途徑用于冶煉硅錳合金。例如,有些廠是將粉化后的中錳渣作為錳礦燒結原料;有些廠是在中錳渣中加入穩定劑防止爐渣粉化,以便回爐使用。

            硅鐵渣中含有價元素硅、碳化硅和錳,是冶煉硅錳合金的主要元素,可作為冶煉硅錳合金的爐料。采用硅鐵渣冶煉硅錳合金,不但減少了生產原料、硅石、焦炭,同時還節約了電力。

            鎢鐵渣中含有15%~20%的錳,也可返回到硅錳電爐中使用。

            (二)用作水泥摻合料和礦渣磚

            高爐錳鐵渣(包括電爐錳鐵渣)、碳素錳鐵渣和硅錳合金渣可水淬處理成粒狀礦渣。水淬的方式各式各樣,可以在爐前直接沖渣,也可以用渣罐車將熔渣拖至泡渣池,在泡渣池制成水渣,還可以借助于澆鑄間的吊車傾翻渣罐,經流槽下的噴嘴將渣水淬。在我國鐵合金水淬渣和高爐水淬渣一樣,基本上是送水泥廠作摻合料使用。我國某鐵合金廠把水淬硅錳渣送到水泥廠作摻合料使用,當熟料為600號時,水渣摻人量達30%~50%,仍可獲得500號礦渣水泥。

            鐵合金水淬渣還可作礦渣磚。我國某廠生產的礦渣磚采用如下配料:鐵合金水淬渣100%;石膏2%;石灰7%。配合料經過輪碾、混合、成型、養護即可投入使用。

            (三)生產鑄石制品

            用熔融硅錳渣、硼鐵渣和鉬鐵渣等可生產鑄石制品。

            1.硅錳渣鑄石

            硅錳渣是冶煉硅錳鐵合金時所產生的廢渣。由礦熱爐流出的熱熔硅錳渣可直接澆鑄鑄石制品。這種制品可用于要求耐磨的設備和建筑工程。另外.也可在硅錳渣中摻人附加料并加熱熔化后澆鑄耐酸鑄石制品。


            直接澆鑄的耐磨硅錳渣鑄石的生產過程包括熱渣的承接與澆鑄、結晶和退火等工序。

            熱渣的承接和澆鑄是用吊車將承接熱熔渣的鐵水包吊至澆鑄臺,直接進行澆鑄。在熱渣中不加任何附加料。這種熱渣的出爐溫度為1450~1500℃,澆鑄鑄石的溫度需控制在1300~1350℃。

            鑄石的結晶在結晶爐中進行,結晶溫度控制在800~950℃,結晶時間為30~50min。耐酸硅錳渣鑄石的生產工藝流程如下:

            承接熔融爐渣——配料——電爐熔化——澆鑄——結晶退火幾種耐酸硅錳渣鑄石的配比見表1。

            表1 幾種耐酸硅錳渣鑄石配比

            耐酸硅錳渣鑄石的化學成分(單位為%)如下:

            SiO2 48~53 Al2O3 10-17

            MnO 9~12 FO2O3+FeO 5~9

            CaO 1~13 MgO 4~8 CrzO3 0.3~0.4

            耐酸硅錳渣澆鑄溫度一般為1250~1300℃.結晶溫度為800~920℃,結晶時間為45~60mm。無論是直接澆鑄的耐磨硅錳渣鑄石或經過配料的耐酸硅錳渣鑄石都需要在退火窯或保溫箱中退火,一般退火時間為3d。

            耐磨硅錳渣鑄石的抗沖擊強度一般為10~24.6MPa,耐磨系數為0.26~0.40kgf/cm2。耐酸硅錳渣鑄石耐化學腐蝕性能見表2。

            表2耐酸硅錳渣鑄石耐化學腐蝕性能

            2.鉬鐵渣鑄石

            鉬鐵渣是采用爐外法冶煉鉬鐵合金時所排出的廢渣,用這種廢渣在熱熔狀態下加入一些附加料后,無需再加熱熔化,即可澆鑄鑄石制品。

            添加附加料的目的是為了調整熔渣的化學成分,改善其結晶性能.鉬鐵渣鑄石的配料比例:鉬鐵渣100;微碳鉻鐵渣15;鐵鱗12;螢石10。

            鉬鐵渣的化學成分(單位為%)如下:

            SiO2 48~55 Al2O3 9.5~12 CaO 6~15 MgO 2~5

            Fe2O3+FeO 14.5~19.8 R2O 2~2.5

            鉬鐵渣鑄石的結晶溫度為850~880℃,結晶時間為20~40min,退火時間為3d左右。

            鉬鐵渣鑄石的主要物理化學性能見表3。

            表3 鉬鐵渣鑄石的主要物理化學性能

            3.硼鐵渣鑄石

            硼鐵渣是用鋁熱法冶煉硼鐵合金時產生的廢渣。硼鐵渣可以制成硼鐵渣鑄石。其工藝是采用熔融渣自流澆鑄于砂模.用蛭石保溫.自然結晶.緩慢降溫的方法,其工藝流程如下:

            硼鐵渣放出→盛渣包→砂模→蛭石保溫→緩慢降溫→脫模→硼鐵渣鑄石磚

            硼鐵渣鑄石的化學成分如下:

            Al2O3 65.35% CaO 4.63% MgO 17.09% Fe2O3 0.24%

            SiO2 1.13% B2O3 9.36%

            硼鐵渣的物理性能:

            耐火度>1770℃;軟化點1610℃;顯氣孔率2%;密度3.16g/cm3;常溫耐壓強度171MPa;密度3.32g/cm3。

            硼鐵渣鑄石耐急冷急熱性能差,但在溫度為500℃以上變動則無裂紋、變形現象。耐堿度大于99.2%,但不耐酸。硼鐵渣鑄石主要用作耐火材料,大型耐磨鑄件等。

            (四)鐵合金渣制耐火材料

            金屬鉻冶煉渣可作高級耐火混凝土骨料,目前已在國內推廣使用。用鉻渣骨料和低鈣鋁酸鹽水泥配制的耐火混凝土,耐火度高達1800℃,荷重軟化點為1650℃,高溫下仍有很高的抗壓強度,在1000℃時仍為14.7MPa。特別適用于形狀復雜的高溫承載部分。

            除金屬鉻之外,鈦鐵、鉻鐵也都采用鋁熱法冶煉,相應產生的爐渣中氧化鋁(Al2O3)都很高,都可作為耐火混凝土骨料。

            (五)鐵合金渣回收化工原料或作農肥

            磷鐵合金生產中產生的磷泥渣可回收工業磷酸,并利用磷酸渣制造磷肥。其原理是磷泥渣含磷5%~50%,與氧化合生成五氧化二磷(P2O5)等磷氧化物。五氧化二磷(P2O5)通過吸收塔被水吸收生成磷酸,余下的殘渣內含有0.5%~1%的磷和1%~2%左右的磷酸.再加入石灰,在加熱條件下.充分攪拌,生成重過磷酸鈣,即為磷肥。


            鐵合金的各種礦渣中,含有多種植物生長所需的微量元素,這些元素可以增加土壤的肥沃。精煉鉻鐵渣可用于改良酸性土壤,作鈣肥。含錳、含鑰的鐵合金渣也可用作農肥。試驗證明,在水稻田中施用硅錳渣,有促熟增產作用,減輕了稻瘟病;有利于防止倒伏。

            (六)鐵合金浸出渣的資源化

            鐵合金工業中除了產生火法冶煉廢渣之外,還產生一些浸出渣。金屬鉻和釩鐵兩種浸出渣中含有有毒的Cr6+和V5+,在堆棄過程中,由于長年雨水滲入淋浸廢渣,會使含和V5+廢水進入地下水系,造成地下水的污染。為了防止廢渣堆場對水體的污染,目前主要采取處理利用和堆存的方法。

            鐵合金浸出渣的研究工作進行得很廣泛,其處理利用主要在下列方面。

            鉻浸出渣可應用在許多方面,如用鉻渣制磚、煉鐵、水泥、鈣鎂磷肥、玻璃著色劑等。

            釩浸出渣中含有大量的鐵,這種爐渣可以作為煉鐵和水泥的原料。要想更好地利用這種浸出渣,最好是返回釩鈦磁鐵礦冶煉廠,但是這將增加不少運輸和管理上的困難。目前將釩浸出渣和其他鐵礦配在一起制成燒結礦供煉鐵使用是可行的。

            電解錳浸出渣中含有相當數量的硫酸銨,而且顆粒很細、脫水困難,目前都是以泥漿狀運往農村作肥料使用。本文轉自網絡僅用于學習和交流,不用于商業,如有侵權請通知我們刪除。

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