專利名稱：用于從冶金級鉻鐵礦精礦細(xì)粉生產(chǎn)海綿鉻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由冶金級#4^廣精礦細(xì)粉來生產(chǎn)含有50%左右金屬鉻的海 綿鉻(sponge chrome)的方法。特別地，本發(fā)明涉及一種由4^45^廣精礦細(xì)艦 過碳熱i^^^來生產(chǎn)海綿鉻的方法，所述4^tT精礦細(xì)粉獲自富含Mg0的印 度4Mi^廣礦石。本發(fā)明還可以用來改善JM的生產(chǎn)FeCr所用的i對瓜電爐(SAF) 工藝。
背景技術(shù)：
4纟
不辦岡或^r4岡。
4^4失^i常是4S 瓜爐(SAF)中通鄉(xiāng)1^￡^處理制得的。大多數(shù)印度 4M^戶礦石A^皿用于冶^r應(yīng)用，特別適用于生產(chǎn)含鉻超過63%的FeCr。
對于埋弧爐工藝，使用硬塊狀4^4失礦礦石。將"^4失礦精礦和細(xì)粉以燒結(jié)塊 (麟的球團或團塊)的形^fr。 i對瓜爐工藝是高耗能的，il4^屯FeCr消耗 約M00KWh。在該工藝中還有約10%的(^203損失到礦渣。由于MgCrA相的難熔 'h^L使富含Mg0的印度4^jtr的固態(tài)i^f、非常困難。
因此，需要從4Mi^廣精礦/細(xì)粉提取鉻以及需要通過制氐負(fù)l^t現(xiàn)有的用于 生產(chǎn)FeCr的坦^瓜爐(SAF)工藝進行^。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提^"種生產(chǎn)含50y洽屬鉻的海綿鉻的方法，所 *綿鉻可以直4^應(yīng)用于不^^制造工藝中。
本發(fā)明的另一個目的是^^I^Wi封瓜爐工藝期間產(chǎn)生的一氧^^氣體作 為i^f、劑或者熱源，從而提高C0氣體的利用，并進而l^f誠需求。
本發(fā)明的又一目的是利用由于含有高^f:的氧^ i^鐵從而不適合用于直 ^^4失^ir生產(chǎn)的低品位^4itr礦石，從而減少锫45^廣i^廣裝置中的岸/廣產(chǎn)生。
3因jtb^發(fā)明l^^"種由^^有50%左右^v^鉻的冶^l^45^廣^vT細(xì)^^L生 產(chǎn)海綿鉻的方法，包括以下步驟將來自4^^r^r裝置的^4i^廣精礦/細(xì)粉氧 化；將所述預(yù)氧化過的^4AT精礦/細(xì)粉與助熔劑、粘結(jié)劑和碳^^f，j成';^^; 將所述^^燒結(jié) #塊；在惰')"試i^^性錢中加熱所述麟塊；通itP茲 力分離將進桿中存在的由助熔劑形成的礦渣與還原后的金屬分離；以及^i對瓜 爐中進^^一步的處理。


tt可以借助附圖來詳細(xì)描it^發(fā)明，其中 圖1示出;^發(fā)明的工藝流-呈圖。
圖2(a)和(b)分別示出氧化后的鉻鐵礦的顯微組織的光學(xué)顯微圖像和 SEM-BSE圖像，其中灰色4^tT基體上明亮的板絲狀的相是析出的Fe203。 圖3示出部^f、的4^M廣的顯孩&且織和X射線點映圖(dot腿p)。
M實施方式
圖1顯示的是本發(fā)明的工藝流-呈圖。首先將由4^tTi^廣裝置富集得到的 4^itr細(xì)粉氧化。該itf呈可以在850°C-950X:的溫度下進行持續(xù)約30-90分鐘。 氧化可以在回轉(zhuǎn)窯或流化床爐中進行。在氧^Jl應(yīng)期間，鉻鐵礦尖晶石相中存 在的Fe0通過下iiA應(yīng)以FeA的形式析出
2Fe2++lo2~"^">2Fe3++02-+2 V 2 2 4
^Jii^應(yīng)可以看出，氧4t^應(yīng)在尖晶石點陣中產(chǎn)生了空位。
圖2顯示了在#4失礦尖晶石點陣上析出(inexsolved)的FeA相的氧^^
鐵礦的顯孩^且織。表面上形成的Fe203相具有以下優(yōu)點
由于Fe203與助熔劑的反應(yīng)從而改善了锫^r精礦的可燒結(jié)性。
空位的引入 Cr >在尖晶石結(jié)構(gòu)中氧陰離子的剛性點陣中的更^4擴散。
由于相變從而增加了#4^廣尖晶相的碧性；
^^、反應(yīng)的早期階段，在4^fer表面上形成的金屬Fe或Fe0有利于C 的i^^、，從而改善工藝收率。
^氧^it的4M^廣精礦/細(xì)粉與助熔劑、粘結(jié)劑和碳^^。所用的助熔刑可以是Si02、 CaO;粘結(jié)劑可以是膨潤土、糖蜜(molasses );并JL^可以是煤、 焦顏絲式。預(yù)氧化的4^3U戶精礦/細(xì)粉與助熔劑、粘結(jié)劑和碳形成的^^ 然后可以通過罐燒結(jié)或圓盤i^i^幾中的i^立;^技術(shù)團塊化。
預(yù)處理過的精礦細(xì)粉(即本發(fā)明的中間產(chǎn)物)通過^^I罐;^技術(shù)將產(chǎn)生 品質(zhì)更好的皿塊。
將球團在回轉(zhuǎn)窯中或環(huán)形加熱爐中在1300。C-1450t:的溫度下加熱60-180 ^^f,所用^^惰'喊ii^性U。來自賄的i對瓜爐(SAF)工藝中的i對瓜 爐(SAF)的CO氣體可凈，作還原劑和加熱源，從而增加CO氣體的利用并減少 CO氣體的浪費。還原時間和溫度取決于Mg和Fe的氧^^在4^jtr礦石中的濃 度、Si(X與CaO的比率以及所用添加劑的類型。也可以偵月特殊的添加劑來降 低礦渣的液態(tài)溫度。還原反應(yīng)的早期階段，大多數(shù)的鐵氧化物#€原為金屬鐵。 i^阡中的助熔劑在1300'C以上形成礦渣。加之碳的加入，高于1200X:時^"屬纟失 和鐵碳化物將C,離子ii^為低價氧^^，并且然后i^f、成金屬鉻及碳化物。在 高于1300。C的溫度，尖晶石的MgO和Al203組分與礦渣反應(yīng)，從而提高了C^離 子的反應(yīng)性。
圖3的X射線點映圖中顯示了在1350匸下，還原反應(yīng)的早期階段中富Fe 相和礦渣的形成。通it^發(fā)明的方法，鐵氧化^^^4^r/l^iL約50%的Cr203 被ii^、。特殊催化劑的加入改善Cr氧化物的金/^匕。礦渣與ii^、^r屬(FeCr) 的物理分離是通itf茲力分離^^來實現(xiàn)，該磁力分離技^Mf制^物中的樂jC5/ 礦渣的量，因此可以進一步改善i對瓜爐和不辦岡制造中的處理。
^J ]本發(fā)明的方法可以生產(chǎn)含50。/^r屬Cr的海綿鉻可供直接用于不糊制 造工藝。
大多數(shù)印度^4itr礦石均可用于通i^里弧爐(SAF)工藝生產(chǎn)鉻4失M。本 發(fā)明也可以應(yīng)用于現(xiàn)有的埋孤爐(SAF)操怍中?；剞D(zhuǎn)窯或環(huán)形加熱爐產(chǎn)生的熱 制品可以裝入埋弧爐(SAF)中，這將減少埋弧爐(SAF)的電力/能量需求的 20-30%。來自流化床的氧^it的4^U廣礦石可用于通過罐皿或球團;^技術(shù) 生產(chǎn)燒結(jié)塊，這些燒結(jié)塊與常規(guī)方法生產(chǎn)的燒結(jié)塊相比，具有更好的枳械性能 (高強度，低細(xì)粉產(chǎn)生)和冶金Ii能(可ias^性，育沐)。
權(quán)利要求
1.從冶金級鉻鐵礦精礦細(xì)粉來生產(chǎn)具有50％左右金屬鉻的海綿鉻的方法，包括以下步驟-氧化來自鉻鐵礦選礦裝置的鉻鐵礦精礦/細(xì)粉；-將所述預(yù)氧化過的鉻鐵礦精礦/細(xì)粉與助熔劑、粘結(jié)劑和碳混合制成混合物；-將所述混合物燒結(jié)成燒結(jié)塊；-在惰性或還原性氣氛中加熱所述燒結(jié)塊；且-通過磁力分離將由進料中存在的助熔劑形成的礦渣與被還原的金屬分離；和-在埋弧爐中進行進一步的處理。
2. 才N^3U'J要求1所述的方法，其中所述的氧化步驟是在回轉(zhuǎn)窯或流化床 爐中進行。
3. 才財居權(quán)矛澳求2所述的方法，其中氧化是在850。C-950X:的溫度下進行 持續(xù)約30-90 ^4中。
4. 才Nt似'J要求1所述的方法，其中所iiM熔劑為Si02和Ca0。
5. 才^t權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的粘結(jié)劑為膨潤土、糖蜜。
6. 才N^U'J要求1所述的方法，其中所述的輛煤、傳J^S^式。
7. 才Nt權(quán)利要求1所迷的方法，其中所述)V給物在圓盤i^^L中團塊化成 球團。
8. 才^^5^'J^求1所述的方法，其中使用來自iWi對瓜爐工藝的CO氣體 在回轉(zhuǎn)窯中或環(huán)形加熱爐中于1300。C-1450匸溫度下加熱所ii^結(jié)塊約60-180 練
9. 才M^5U'要求1所述的方法，其中所述的還原的金屬用于進一步的處理 以制it^r/不^4岡。
10. 從冶金級4^5tr精礦細(xì)粉生產(chǎn)海綿鉻的方法，該方法J4^如^M^斤述 并iL如附圖所示。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以冶金級鉻鐵礦精礦細(xì)粉為原料來生產(chǎn)含50％左右金屬鉻的海綿鉻的方法，所述方法包括步驟氧化來自鉻鐵礦選礦裝置的鉻鐵礦精礦/細(xì)粉；將所述預(yù)氧化過的鉻鐵礦精礦/細(xì)粉與助熔劑、粘結(jié)劑和碳混合制成混合物；燒結(jié)所述混合物成燒結(jié)塊；在惰性或還原性氣氛中加熱所述燒結(jié)塊；通過磁力分離將由進料中的助熔劑形成的礦渣與被還原的金屬分離；以及在埋弧爐中進行進一步的處理。本發(fā)明還可以用來改善現(xiàn)有的生產(chǎn)FeCr所用的埋弧電爐(SAF)工藝。
文檔編號C22B34/32GK101638730SQ200810177860
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者K·S·拉朱, M·R·薩里帕里, P·羅伊, T·維拉斯 申請人:塔塔鋼鐵有限公司