[发明专利]以废耐火材料为原料电弧炉冶炼制取铝硅铁的方法

摘要

本发明提供了以废耐火材料为原料电弧炉冶炼制取铝硅铁的方法，以废耐火材料为原料，以铝电解槽废阴极炭块为还原剂，以粉煤灰为添加剂来调节原料中的铝含量、以硅藻土废渣为添加剂来调节原料中的硅含量，在电弧炉内高温还原以氧化铝和氧化硅为主的物料进而制备一定成分铝硅铁合金；在高温还原过程中实现废阴极炭块中氰化物的分解，以及物料中氟化物、氯化物和碱金属的挥发与回收，在同一个工艺中实现多种危废、固废的综合利用。

主权项

1.以废耐火材料为原料电弧炉冶炼制取铝硅铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将铝电解槽大修渣中的废耐火材料与废阴极炭块、粉煤灰分别制成粉体；步骤2，按照目标铝硅铁合金的成分确定废耐火材料、粉煤灰和废阴极炭块的用量，以废阴极炭块中所含固定碳为还原剂按化学计量比计算还原废耐火材料中Al₂O₃、SiO₂氧化物产生的金属铝、硅的量，再计算用废阴极炭块还原粉煤灰中Al₂O₃、SiO₂氧化物所得到的金属铝、硅的量，用还原粉煤灰得到的铝、硅量调配还原废耐火材料得到的金属铝、硅的量，即得到所配制铝硅铁合金中的铝、硅的成分，以及废耐火材料、粉煤灰和废阴极炭块的用量；将废耐火材料、粉煤灰和废阴极炭块粉体与纸浆干粉一起放入混料器中混合均匀，纸浆干粉的用量为总混合物料质量的6‑10％；向均匀混合后的物料中加入水并继续混捏均匀，水的用量为总混合物料质量的5‑9％，然后用制团机将物料制成球团，制备的球团经烘干后待用；步骤3，将球团装入电弧炉内，启动电弧炉进行高温熔炼，熔炼温度为1700‑2100℃，熔炼过程达到6‑10h后从电弧炉底部放出形成的铝硅铁合金熔体并进行炉外精炼，即可得到铝硅铁合金，精炼渣返回配料工序继续使用；步骤4，将从电弧炉顶部收集到的烟灰进行水浸并过滤，浸出温度为20～100℃，浸出过程液固比为2～10:1，浸出时间为0.5～3h，浸出后过滤，浸出液通过蒸发回收碳酸钠，浸出渣在烘干后进行高温熔化，熔化温度不低于1000℃，使得氟化物与氧化物分离，回收的氟化物电解质返回电解槽使用，渣相氧化物返回电弧炉原料配料车间作为电弧炉冶炼铝硅铁的原料。