[发明专利]制备硅铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种制备硅铁的方法。

背景技术

硅铁主要是由铁和硅组成的铁合金，由于硅和氧很容易结合成二氧化硅，所以硅铁常用 于炼钢时的脱氧剂，氧化反应本身又是放热反应，脱氧的同时又能提高钢水温度。同时，硅 铁还可以作为合金元素添加剂，广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢及电工硅钢中， 同时硅铁在铁合金生产及化学工业中，常用作还原剂。

硅铁的生产是以天然硅石为原料，利用冶金焦作还原剂并配加一定量的含铁料进行冶 炼，采用该工艺生产硅铁时为了保证矿物料的透气性，硅石及焦粒的粒度都比较大，硅石粒 度一般60～120mm，焦粒的粒度一般为5～22mm。

镍的冶金方法分为火法和湿法两大类，我国镍的生产主要采用硫化镍矿的火法冶炼，采 用的生产工艺有电炉熔炼、闪速炉熔炼和鼓风炉熔炼等3种，其中闪速炉熔炼工艺比较先进。 采用闪速炉熔炼法生产1吨镍约排出6～16吨渣，仅金川集团每年就要排放近80万吨镍渣， 年利用约10万吨，其余堆积在公司的渣场，累计堆存量已达1000万吨。大量的镍渣如果不 进行治理而任意堆放，不仅会占用大量的土地，而且会污染环境，因此需要对镍渣进行综合 利用。镍渣的主要成分是铁氧化物和二氧化硅，主要物相是铁橄榄石和辉石相，这些都是生 产硅铁的重要原料物质。由此，直接利用镍渣作为原料生产硅铁的技术有待探索。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提 出一种制备硅铁的方法，利用镍渣替代钢屑以及部分替代硅石冶炼硅铁，既降低硅铁生产成 本，又避免了镍渣对环境的污染。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种制备硅铁的方法。根据本发明的实施例，该方 法包括：

(1)将镍渣、硅石和碳质还原剂进行混合处理，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料进行冶炼处理，以便得到含硅铁水和硅铁渣的混合熔体；以及

(3)将所述含硅铁水和硅铁渣的混合熔体进行渣铁分离，以便得到硅铁合金产品。

由此，根据本发明实施例的制备硅铁的方法通过充分利用镍渣中的铁氧化物和二氧化 硅，使得镍渣可以替代钢屑以及部分替代硅石冶炼硅铁，从而可以降低硅铁生产成本，并且 可以实现镍渣的废物利用，避免镍渣污染环境。

另外，根据本发明上述实施例的制备硅铁的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述镍渣中全铁的质量分数不小于30％。由此，可以显著提 高硅铁品位。

在本发明的一些实施例中，所述硅石中二氧化硅的质量分数不小于95％。由此，可以进 一步提高硅铁品位。

在本发明的一些实施例中，所述碳质还原剂中固定碳含量不低于75％，灰分不高于15％。 由此，可以进一步提高硅铁品位。

在本发明的一些实施例中，所述碳质还原剂为兰炭或焦炭。由此，可以进一步提高硅铁 品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述镍渣、所述硅石和所述碳质还原剂 按照质量比为100：(120～140)：(70～100)进行混合。由此，可以进一步提高硅铁品位。

在本发明的一些实施例中，所述冶炼处理的温度为1700～2000℃，时间为0.5～2小时。 由此，可以进一步提高硅铁品位。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述冶炼处理是在矿热炉中进行的。由此， 可以进一步提高硅铁品位。

在本发明的一些实施例中，所述硅铁合金产品为硅铁铸锭或含硅铁水。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和 容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的制备硅铁的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或 类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的 实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。