[发明专利]一种采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工程技术领域，尤其涉及一种采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法。

背景技术

硅铁合金作为合金剂用于炼钢中，硅和氧的化学亲和力很大，所以硅铁常用于炼钢工业中的脱氧剂，同时由于SiO₂生成时释放出大量的热能，在脱氧的同时，可提高钢液温度，降底炼钢的能源消耗；此外，在钢中添加一定数量的硅能显著提高钢的强度和弹性，因而在冶炼结构钢、工具钢、弹簧钢等钢种时必须添加一定数量的硅铁作为合金剂使用；在铸铁中加入一定量的硅能阻止铁中的碳化物形成，促进石墨析出和球化。因而在铸铁生产中，硅铁是一种重要的孕育剂和球化剂，并且高硅硅铁或硅质合金还在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。

在现有的硅铁生产工艺中，通常采用硅石、钢屑或氧化铁料及焦炭作为原料冶炼硅铁，其中，钢屑或氧化铁料作为生产硅铁合金的铁的供体，硅石则作为生产硅铁合金的硅的供体，将上述原料在在矿热炉内高温条件下冶炼，用焦炭中的碳夺取SiO₂中的氧，用碳还原二氧化硅的基本反应可以写成：

SiO₂+2C=SiO+2CO↑；

同时，铁也有促进二氧化硅还原的作用，在有铁存在的条件下，上式还原出来的硅与铁发生下式反应：

Fe+Si=FeSi；

由此便得到硅铁合金。

以生产75硅铁（硅含量为72~80%的硅铁合金）为例，在现有的硅铁生产工艺中，采用硅石、钢屑和焦炭生产一吨75硅铁所需的原料约为：硅石1780~1850kg、钢屑220~230kg、焦炭890~930kg；采用硅石、氧化铁料和焦炭生产一吨75硅铁所需的原料约为：硅石1780~1850kg、氧化铁料260~280kg、焦炭1070~1100kg。然而，随着钢屑、氧化铁料等铁制品成本不断上升，硅铁合金的生产成本在不断增加，为硅铁生产企业带来了不小的经济压力，制约了硅铁生产的发展。如何解决铁供体原料成本高的问题，寻求一种更低成本生产硅铁合金的新工艺，成为了硅铁生产企业研究的新课题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法，为硅铁合金生产提供一种新工艺并降低生产成本，以解决现有技术的硅铁生产生产成本较高、制约硅铁生产发展的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： 

一种采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法，采用选铜尾渣作为生产硅铁合金的铁的供体以及部分硅的供体，并根据选铜尾渣的硅含量以及所需生产的硅铁合金中硅的含量，确定配入硅石和焦炭的重量比例，通过混合造球和冶炼，得到硅铁合金；具体包括如下步骤：

A）将选铜尾渣、硅石和焦炭粉碎处理为粉末，要求粉末中粒度在-200目的颗粒占原料重量的85%以上；

B）将前一步骤所得的选铜尾渣粉末、硅石粉末和焦炭粉末按照所确定的重量比例组成混合料，加入造球机中，再按所述混合料总重量的5%~8%加水混合造球，制成直径为30~40mm的混合料球；

C）将所得的混合料球放入烘箱中在110℃下干燥1小时，然后将干燥后的混合料球放入中频感应炉或矿热炉于1600~1800℃熔炼30~40分钟，除去熔炼后的固体残渣，即得到硅铁合金。

上述采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法中，作为优选方案，所述选铜尾渣的硅含量大于12%，铁含量大于25%。

上述采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法中，作为优选方案，所述焦炭的固定炭含量大于82%。

上述采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法中，作为优选方案，所述加入的硅石中SiO₂含量大于97%。

上述采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法中，作为一种可实施方案，选铜尾渣、硅石、焦炭的重量比例为：1：0.12~0.26：0.39~0.45，所得到的硅铁合金为45硅铁。

上述采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法中，作为一种可实施方案，选铜尾渣、硅石、焦炭的重量比例为：1：0.98~1.44：0.79~1.01，所得到的硅铁合金为65硅铁。

上述采用选铜尾渣生产硅铁合金的方法中，作为一种可实施方案，选铜尾渣、硅石、焦炭的重量比例为：1：1.52~2.51：1.05~1.52，所得到的硅铁合金为75硅铁。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：