一種鉬鐵及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鉬鐵制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉬鐵及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)主流的制備鉬鐵產(chǎn)品的工藝都需要采用鋁熱法，也就是常說的爐外法， 爐外法所采用的爐子是一個(gè)放置在砂基上的圓筒，內(nèi)砌粘土磚襯，用含硅75%的硅鐵和少 量鋁粒作還原劑，爐料一次加入爐筒后，用上部點(diǎn)火法制備，即在料面上用引發(fā)劑（硝石、 鋁肩或鎂肩）點(diǎn)火，點(diǎn)火后即發(fā)生激烈反應(yīng)，然后鎮(zhèn)靜、放渣、拆除爐筒。鉬鐵錠先在砂窩中 冷卻，再送冷卻間沖水冷卻，最后進(jìn)行破碎，精整，得到產(chǎn)品鉬鐵。
[0003] 采用這種傳統(tǒng)的配方進(jìn)行鋁熱法制備鉬鐵時(shí)，主要存在以下缺點(diǎn)：1)反應(yīng)溫度 高，普遍在2000°C以上，且反應(yīng)過程溫度難以控制；2)反應(yīng)用到的硝石或螢石會(huì)在制備過 程中產(chǎn)生氮氧化物或氟化物，造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鉬鐵，該 鉬鐵由特定原料配方和還原劑制成，避免使用硝石或螢石。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鉬鐵，其特征在于，由混 合物粉體和還原劑制成，所述混合物粉體由以下重量百分比的原料混合而成：氧化鉬粉 21. 0%~42. 9%，氧化鐵粉0%~50. 3%，鐵粉0%~33. 2%，鉬酸鈣3. 6%~23. 5%，工業(yè) 廢渣3. 2%~22. 3% ;所述混合物粉體中氧化鐵和鐵粉的重量百分比之和不小于27. 9%， 所述工業(yè)廢渣中鉬的質(zhì)量含量為10%~20% ;所述還原劑為碳粉，所述碳粉的用量為所述 混合物粉體質(zhì)量的3%~20%。
[0006] 上述的一種鉬鐵，其特征在于，所述混合物粉體由以下重量百分比的原料混合 而成：氧化鉬粉26. 0%~36. 9%，氧化鐵粉25. 0%~35. 0%，鐵粉20 %~30. 2%，鉬酸 鈣8. 6%~18. 5%，工業(yè)廢渣8. 2%~18. 3% ;所述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的 6. 0%~13. 0%〇
[0007] 上述的一種鉬鐵，其特征在于，所述混合物粉體由以下重量百分比的原料混合而 成：氧化鉬粉33. 3%，氧化鐵粉16. 7%，鐵粉16. 9%，鉬酸鈣22. 1%，工業(yè)廢渣11.0% ;所 述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的8. 0%。
[0008] 上述的一種鉬鐵，其特征在于，所述鐵粉的質(zhì)量純度不低于98%，所述氧化鐵粉的 質(zhì)量純度不低于98%。
[0009] 上述的一種鉬鐵，其特征在于，所述氧化鉬粉為三氧化鉬粉和二氧化鉬粉中的一 種或兩種。
[0010] 進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種制備上述鉬鐵的方法，其特征在于，該方法為：將 混合物粉體與還原劑混合均勻后置于高溫爐中，在溫度為1400°c~1600°C的條件下保溫 lOmin~60min，隨爐冷卻后得到產(chǎn)物，然后對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分離，得到鉬鐵和渣。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 1、本發(fā)明采用碳粉作為還原劑，由混合物粉體與還原劑混合后在不高于1600°C的 溫度條件下焙燒制成，且制備過程中無氮氧化物、氟化物等污染物產(chǎn)生。
[0013] 2、本發(fā)明的原料配方適應(yīng)性強(qiáng)，與傳統(tǒng)制備鉬鐵采用的鋁熱法相比，本發(fā)明原料 配方的質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)具有良好原料適應(yīng)性，氧化鉬粉的用量控制在混合物粉體質(zhì)量的 21. 0%~42. 9%，配比范圍較大，且可選用三氧化鉬粉和/或二氧化鉬粉。
[0014] 3、本發(fā)明鉬鐵制備方法的反應(yīng)溫度相對(duì)較低，且采用碳粉作為還原劑價(jià)格相對(duì)較 低，采用鉬酸鈣和工業(yè)廢渣作為助熔劑，碳粉與助熔劑能夠發(fā)揮協(xié)同作用促使反應(yīng)溫度的 降低，這主要是因?yàn)槭紫韧ㄟ^分析鉬鐵碳相圖表明溫度相對(duì)較低時(shí)（小于1600°C)碳粉的 加入可以促成混合物粉體反應(yīng)生成鉬鐵合金，另外，鉬酸鈣和工業(yè)廢渣中含有一些低熔點(diǎn) 的化合物可作為引發(fā)劑引發(fā)還原反應(yīng)的發(fā)生。
[0015] 4、本發(fā)明的原料中不含有硝石和螢石，制備鉬鐵的反應(yīng)過程中不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物 或氟化物等污染物，與傳統(tǒng)方法相比反應(yīng)過程相對(duì)清潔，環(huán)境友好。
[0016] 下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 本實(shí)施例的鉬鐵由混合物粉體和還原劑制成，所述混合物粉體由以下重量百分比 的原料混合而成：氧化鉬粉21. 0%，鐵粉33. 2%，鉬酸鈣23. 5%，工業(yè)廢渣22. 3% ;所述還 原劑為碳粉，所述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的3%，所述工業(yè)廢渣中鉬的質(zhì)量含量 為15% ;所述鐵粉的質(zhì)量純度不低于98%，所述氧化鐵粉的質(zhì)量純度不低于98% ;所述氧 化鉬粉為三氧化鉬粉。
[0019] 本實(shí)施例制備鉬鐵的方法為：將混合物粉體與還原劑混合均勻后置于高溫爐中， 在溫度為1400°C的條件下保溫lOmin，隨爐冷卻后得到產(chǎn)物，然后對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分 離，得到鉬鐵和渣。
[0020] 本實(shí)施例制備的鉬鐵的產(chǎn)率（鉬鐵與所述混合物粉體的質(zhì)量百分比）為65. 9%， 鉬鐵中的鉬與混合物粉體中鉬的質(zhì)量百分比為96. 2%，采用該方法制備鉬鐵時(shí)，鉬的利用 率高，物料損失小。
[0021] 實(shí)施例2
[0022] 本實(shí)施例的鉬鐵由混合物粉體和還原劑制成，所述混合物粉體由以下重量百分比 的原料混合而成：氧化鉬粉42. 9 %，氧化鐵粉50. 3 %，鉬酸鈣3. 6 %，工業(yè)廢渣3. 2 % ;所述 還原劑為碳粉，所述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的20%，所述工業(yè)廢渣中鉬的質(zhì)量 含量為15% ;所述鐵粉的質(zhì)量純度不低于98%，所述氧化鐵粉的質(zhì)量純度不低于98% ;所 述氧化鉬粉為二氧化鉬粉。
[0023] 本實(shí)施例制備鉬鐵的方法為：將混合物粉體與還原劑混合均勻后置于高溫爐中， 在溫度為1600°C的條件下保溫60min，隨爐冷卻后得到產(chǎn)物，然后對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分 離，得到鉬鐵和渣。
[0024] 本實(shí)施例制備的鉬鐵的產(chǎn)率（鉬鐵與所述混合物粉體的質(zhì)量百分比）為59. 8%， 鉬鐵中的鉬與混合物粉體中鉬的質(zhì)量百分比為98. 5%，采用該方法制備鉬鐵時(shí)，鉬的利用 率高，物料損失小。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 本實(shí)施例的鉬鐵由混合物粉體和還原劑制成，所述混合物粉體由以下重量百分比 的原料混合而成：氧化鉬粉33. 3 %，氧化鐵粉16. 7 %，鐵粉16. 9 %，鉬酸鈣22. 1 %，工業(yè)廢 渣11. 0% ;所述還原劑為碳粉，所述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的6. 0%，所述工業(yè) 廢渣中鉬的質(zhì)量含量為22. 0%;所述鐵粉的質(zhì)量純度不低于98%，所述氧化鐵粉的質(zhì)量純 度不低于98%;所述氧化鉬粉由質(zhì)量百分比為9:1的三氧化鉬粉和二氧化鉬粉混合而成。
[0027] 本實(shí)施例制備鉬鐵的方法為：將混合物粉體與還原劑混合均勻后置于高溫爐中， 在溫度為1500°C的條件下保溫30min，隨爐冷卻后得到產(chǎn)物，然后對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分 離，得到鉬鐵和渣。
[0028] 本實(shí)施例制備的鉬鐵的產(chǎn)率（鉬鐵與所述混合物粉體的質(zhì)量百分比）為 56. 8 % %，鉬鐵中的鉬與混合物粉體中鉬的質(zhì)量百分比為97. 9 %，采用該方法制備鉬鐵時(shí)， 鑰的利用率尚，物料損失小。
[0029] 實(shí)施例4
[0030] 本實(shí)施例的鉬鐵由混合物粉體和還原劑制成，所述混合物粉體由以下重量百分比 的原料混合而成：氧化鉬粉28. 1 %，氧化鐵粉16. 4 %，鐵粉19. 3 %，鉬酸鈣18. 1 %，工業(yè)廢 渣18. 1% ;所述還原劑為碳粉，所述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的8. 4%，所述工業(yè) 廢渣中鉬的質(zhì)量含量為8.0%;所述鐵粉的質(zhì)量純度不低于98%，所述氧化鐵粉的質(zhì)量純度 不低于98%;所述氧化鉬粉由質(zhì)量百分比為1:9的三氧化鉬粉和二氧化鉬粉混合而成。
[0031] 本實(shí)施例制備鉬鐵的方法為：將混合物粉體與還原劑混合均勻后置于高溫爐中， 在溫度為1500°C的條件下保溫20min，隨爐冷卻后得到產(chǎn)物，然后對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分 離，得到鉬鐵和渣。
[0032] 本實(shí)施例制備的鉬鐵的產(chǎn)率（鉬鐵與所述混合物粉體的質(zhì)量百分比）為59. 8%， 鉬鐵中的鉬與混合物粉體中鉬的質(zhì)量百分比為98. 6%，采用該方法制備鉬鐵時(shí)，鉬的利用 率高，物料損失小。
[0033] 實(shí)施例5
[0034] 本實(shí)施例的鉬鐵由混合物粉體和還原劑制成，所述混合物粉體由以下重量百分比 的原料混合而成：氧化鉬粉40. 0 %，氧化鐵粉15. 2 %，鐵粉12. 7 %，鉬酸鈣19. 2 %，工業(yè)廢 渣12. 9%;所述還原劑為碳粉，所述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的12. 7%，所述工業(yè) 廢渣中鉬的質(zhì)量含量為15%;所述鐵粉的質(zhì)量純度不低于98%，所述氧化鐵粉的質(zhì)量純度 不低于98%;所述氧化鉬粉由質(zhì)量百分比為1:1的三氧化鉬粉和二氧化鉬粉混合而成。
[0035] 本實(shí)施例制備鉬鐵的方法為：將混合物粉體與還原劑混合均勻后置于高溫爐中， 在溫度為1550°C的條件下保溫40min，隨爐冷卻后得到產(chǎn)物，然后對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分 離，得到鉬鐵和渣。
[0036] 本實(shí)施例制備的鉬鐵的產(chǎn)率（鉬鐵與所述混合物粉體的質(zhì)量百分比）為58. 0%， 鉬鐵中的鉬與混合物粉體中鉬的質(zhì)量百分比為95. 9%，采用該方法制備鉬鐵時(shí)，鉬的利用 率高，物料損失小。
[0037] 實(shí)施例6
[0038] 本實(shí)施例的鉬鐵由混合物粉體和還原劑制成，所述混合物粉體由以下重量百分比 的原料混合而成：氧化鉬粉26. 0 %，氧化鐵粉30. 0 %，鐵粉20. 0 %，鉬酸鈣8. 6 %，工業(yè)廢渣 15. 4% ;所述還原劑為碳粉，所述碳粉的用量為所述混合物粉體質(zhì)量的6%，所述工業(yè)廢渣 中鉬的質(zhì)量含量為13% ;所述鐵粉的質(zhì)量純度不低于98%，所述氧化鐵粉的質(zhì)量純度不低 于98% ;所述氧化鉬粉為三氧化鉬粉。
[0039] 本實(shí)施例制備鉬鐵的方法為：將混合物粉體與還原劑混合均勻后置于高溫爐中， 在溫度為1500°C的條件下保溫40min，隨爐冷卻后得到產(chǎn)物，然后對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分 離，得到鉬鐵和渣。
[0040] 本實(shí)施例制備的鉬鐵的產(chǎn)率（鉬鐵與所述混合物粉體的質(zhì)量百分比）為60. 2%， 鉬鐵中的鉬與混合物粉體中鉬的質(zhì)量百分比為97. 3%，采用該方法制備鉬鐵時(shí)，鉬的利用 率高，物料損失小。
[0041] 實(shí)施例7
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