[发明专利]一种冶炼高温液态锰渣制备硅灰石的方法

说明书

本发明公开了一种冶炼高温液态锰渣制备硅灰石的方法，该方法将冶炼锰渣和石英石按照一定的重量份数比例加入电熔炉中，调制为成分均匀的熔体，再将熔体引出冷却，在冷却过程中，熔体内会先形成硅灰石晶核，随后晶体围绕晶核不断生长，最终形成具有一定晶体结构的硅灰石。通过该方法，冶炼锰渣的回收掺量可以达到70％以上，因此，通过本发明所述的冶炼高温液态锰渣制备硅灰石的方法可以高效率地回收冶炼锰渣，解决了现有技术中锰渣回收效率较低的问题。更有效率地利用锰渣资源同时意味着可以明显减少锰渣固体的堆放面积，即可以明显改善对环境的污染问题。

技术领域

本发明涉及工业非金属材料废弃物再生利用技术领域，尤其涉及一种冶炼高温液态锰渣制备硅灰石的方法。

背景技术

电热冶金法生产锰合金产生的冶炼锰渣，在传统工艺下，先将高温液态锰渣进行水淬，水淬渣属于非金属材料废弃物，其中含有SiO₂、CaO、Al₂O₃、MgO等氧化物，但其仍具有一定活性，通常作为制备水泥辅料进行使用。现有技术中，高温液态锰渣的回收再生利用方法一般可以是将其用于制备矿渣棉、微晶石等建材产品，但该种方法并没有将产生的高温液态锰渣全部利用，回收效率不高，因此有必要研究锰渣回收再生利用新方法。

另外，硅灰石属于一种链状偏硅酸盐，是一种呈纤维状、针状的晶体物质。由于其特殊的晶体形态、结晶结构决定了其具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。因此，硅灰石被广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种冶炼高温液态锰渣制备硅灰石的方法，即通过将高温液态锰渣直接作为原料掺混其他原料生产加工得到硅灰石以实现提升锰渣回收利用率的目的。

本发明通过以下技术方案实现：

一种冶炼高温液态锰渣制备硅灰石的方法，包括以下步骤：

S1：将电熔炉内的冶炼锰渣保温在1400-1500℃的熔融状态，加入石英石；

S2：进一步提升温度，使固体物料熔化混合得到澄清熔液；

S3：将熔化混合好的澄清熔液引出冷却，得到块状硅灰石；

S1步骤中，冶炼锰渣的重量份数为70—85份，石英石的重量份数为15—30份。

按上述方法，将冶炼锰渣和石英石按照一定的重量份数比例加入电熔炉中，调制为成分均匀的熔体，再将熔体引出冷却，在冷却过程中，熔体内会先形成硅灰石晶核，随后晶体围绕晶核不断生长，最终形成具有一定晶体结构的硅灰石。通过该方法，冶炼锰渣的回收掺量可以达到70％以上，因此，通过本发明所述的冶炼高温液态锰渣制备硅灰石的方法可以高效率地回收冶炼锰渣，解决了现有技术中水淬锰渣回收效率较低的问题，且另外开辟了一条液态锰渣直接利用的途径。更有效率地利用锰渣资源同时意味着可以明显减少锰渣固体的堆放面积，即可以明显改善对环境的污染问题。

进一步地，石英石的粒径为2—10mm。通过该技术手段可以提升石英石的熔融速度，降低生产成本。

进一步地，S1步骤中，将电熔炉内的冶炼锰渣保温在不低于1450℃的温度。通过该设置可以更快速地熔化石英石，整体具有更优的生产成本。

进一步地，S3步骤中，将熔化混合好的熔液引出倒入模具中，并冷却得到特定形状的硅灰石。具备特定形状的硅灰石可以便于进一步地加工或直接使用。

进一步地，S3步骤中，将得到的块状硅灰石破碎成50—200mm的碎块，然后经圆锥破碎机破碎为3—60mm的碎块，再经冲击式破碎机破碎至小于5mm的碎块，最后经球磨机研磨成粉末状硅灰石。通过进一步后处理将块状硅灰石制成粉末状硅灰石，便于运输和利用，比如可以将粉末状硅灰石作为填料加入树脂中得到改性塑料。