[发明专利]以铝灰为原料空心电极送料制取硅铁合金的方法

摘要

本发明提供了以铝灰为原料空心电极送料制取硅铁合金的方法，以二次铝灰为原料，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；采用空心电极输送粉状物料，可以强化整个电弧炉冶炼过程，促进氧化物的还原和氟化物的挥发，尤其是加速有毒物质氮化铝和氰化物的分解，提高生产效率，降低生产成本。在同一个工艺中实现多种危废、固废的综合利用。

主权项

1.以铝灰为原料空心电极送料制取硅铁合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将铝灰、铝电解槽大修渣中的废阴极炭块、粉煤灰和硅藻土废渣分别制成粉体；步骤2，按照目标铝硅铁合金的成分确定铝灰、废阴极炭块、粉煤灰和硅藻土废渣的用量，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二次铝灰中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、硅藻土废渣的Al₂O₃、SiO₂氧化物所得到的金属铝、硅的量，用还原粉煤灰、硅藻土废渣得到的铝、硅量调配还原二次铝灰得到的金属铝、硅的量，即得到所配制铝硅铁合金中的铝、硅的成分，以及铝灰、粉煤灰、硅藻土废渣和废阴极炭块的用量；将二次铝灰、废阴极炭块、粉煤灰和硅藻土废渣粉体一起放入混料器中混合均匀；步骤3，启动电弧炉，并逐渐提高炉内温度，所述的电弧炉采用的电极为空心电极，电极中间的空心通道与输送粉状物料的压缩气体管路相连，当底部弧区温度为1900‑2300℃时，以压缩气体为载体将粉状物料经空心通道送到电弧反应区，当熔炼过程达到2‑6小时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；该合金可用作炼钢脱氧剂和炼镁还原剂，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和氯化钠，浸出渣在烘干后进行高温熔化，熔化温度高于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。