[发明专利]一种用于冶炼金属硅的组合式碳质还原剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属硅冶炼技术领域，具体涉及一种用于冶炼金属硅的组合式碳质还原剂及其制备方法。

背景技术

可用于电炉冶炼金属硅的碳质还原剂种类很多，如木炭、无烟煤、烟煤、石油焦等，虽然它们的性能各异，但是都能满足固定碳高、灰份低、比电阻高、反应活性好，具有一定的机械性能、价格低廉、易于获得等总体要求。目前，电炉冶炼金属硅工艺中，使用最多的碳质还原剂是木炭，木炭的优点是反应活性好、比电阻高、不易发生石墨化，缺点在于消耗量大，严重破坏了森林资源和环境；其次，无烟煤，无烟煤的优点是固定碳较高，缺点是比电阻低，不利于电极深插；再次，烟煤，烟煤的优点是比电阻高、挥发分高、孔隙度大、化学活性好，能使炉料面烧结性好，烟煤在炉料中随温度的上升，其挥发分在炉料中挥发有利于料面的烧结，价格低廉，但是烟煤的固定碳含量低，灰分高、机械强度差，冶炼过程中烧损大，杂质含量高，严重影响了金属硅产品的质量。为此，开发一种可以充分利用价格低廉的烟煤资源，又能提升烟煤作为还原剂效能的方法，对于电炉冶炼金属硅产业是非常有利的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于冶炼金属硅的组合式碳质还原剂，第二目的在于提供该还原剂的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的组合式碳质还原剂包括精煤粉、石油焦粉，精煤粉占总重量的70~80%；所述的精煤粉是以烟煤为原料，经油团聚选择性絮凝法脱灰处理得到的精煤粉，精煤粉含重量百分比75~80%的固定碳、3.5~4.5%的灰份、16~21%的挥发份。

作为优选技术方案：

所述的精煤粉和石油焦粉混合物中加入2~3%的粘结剂，冷压成型制团、干燥处理制得组合式碳质还原剂球团。

所述的石油焦粉含重量百分比85~87%的固定碳、0.4~0.6%的灰份、10~12.5%的挥发份。

本发明的第二目的是在这样实现的，将烟煤经油团聚选择性絮凝法脱灰处理得到的精煤粉，与石油焦粉混合制得，具体为：

A、制备精煤粉：将烟煤破碎、细磨至粒度为-74μm～+178μm；调整矿浆液固重量比至1:3~5，加入捕收剂、抑制剂、起泡剂，采用一段粗选、三段精选的浮选方法获得精煤粉；

B、组合：按照精煤粉占总重量的70~80%的比例将精煤粉与石油焦粉混合均匀，即得到所述的组合式碳质还原剂。

在混合后的精煤粉与石油焦粉中加入粘结剂，经冷压成型制团、干燥处理制得组合式碳质还原剂球团。

本发明以浮选的方法（优选油团聚选择性絮凝法）脱除烟煤中的灰分和杂质，以石油焦粉作为固定碳的补充，二者组合后获得固定碳含量高、灰分低、杂质含量少的组合式碳质还原剂，能满足金属硅冶炼对还原剂的物理化学性能要求，是一种优质的碳质还原剂。本发明利用来源广泛、价格低廉的烟煤作为核心原料制备组合式碳质还原剂，改善了单纯使用烟煤作为还原剂效果不佳的问题；组合式碳质还原剂提升了烟煤的附加值，拓宽了还原剂的来源渠道，该还原剂提高了金属硅冶炼效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明组合式碳质还原剂制备方法工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的组合式碳质还原剂包括精煤粉、石油焦粉，精煤粉占总重量的70~80%；所述的精煤粉是以烟煤为原料，经油团聚选择性絮凝法脱灰处理得到的精煤粉，精煤粉含重量百分比75~80%的固定碳、3.5~4.5%的灰份、16~21%的挥发份。

作为优选实施方式：

所述的精煤粉和石油焦粉混合物中加入2~3%的粘结剂，冷压成型制团、干燥处理制得组合式碳质还原剂球团。

所述的石油焦粉含重量百分比85~87%的固定碳、0.4~0.6%的灰份、10~12.5%的挥发份。

如图1所示，本发明所述的用于冶炼金属硅的组合式碳质还原剂的制备方法，是将烟煤经油团聚选择性絮凝法脱灰处理得到的精煤粉，与石油焦粉混合制得，具体为：

A、制备精煤粉：将烟煤破碎、细磨至粒度为-74μm～+178μm；调整矿浆液固重量比至1:3~5，加入捕收剂、抑制剂、起泡剂，采用一段粗选、三段精选的浮选方法获得精煤粉；

B、组合：按照精煤粉占总重量的70~80%的比例将精煤粉与石油焦粉混合均匀，即得到所述的组合式碳质还原剂。

作为优选实施方式：