本发明专利技术公开了一种使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法,其特征在于,包括以下顺序进行的步骤:S1.将硅铁、石灰、萤石、石墨、铁和非合金类稀土废料加入电弧炉,并将辉锑矿或/和辉铋矿加入电弧炉,通电冶炼;S2.将炉内的渣倒净,把钛铁、硼铁和合金类稀土废料物料中的一种或多种加入电弧炉内,通氮气进行搅拌。S3.冷却,得钢铁添加剂成品。与现有技术相比,本发明专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法具有环保、节能、可直接回收利用稀土废料生产钢铁添加剂,不造成二次污染。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于矿物资源回收利用领域,具体涉及。
技术介绍
稀土材料由于其性能优越,性价比优异,被广泛地应用于国防军工、航空航天、计算机、电子工业、医疗器械等领域;在稀土材料加工、使用过程中会产生废弃物,如制作稀土永磁体器件的切割、打磨等加工过程中产生的粉末,生产过程中少量的不合格的钕铁硼磁体,使用后的抛光粉,电解产生的废弃的氟化稀土,这些物料统称为稀土废料,稀土废料的成份与稀土材料成份一样,主要由稀土组成。为节约稀土资源,通常会将稀土废料进行回收利用。目前稀土废料处理生产工艺有:焙烧酸解草酸沉积分离法,焙烧酸解盐析分离法,酸解草酸沉积分离法,酸解盐析分离法。这些回收处理的方法均需使用化学原料,处理过程中会产生大量的污染物,对环境造成污染;再者将稀土金属元素转化为化合物,不利于能源的利用。目前生产钢铁用稀土硅铁合金的原料主要是稀土精矿或稀土分离企业生产的富集物或稀土氧化物,这种生产加工方法不利于稀土元素的循环利用。生产钢铁用稀土硅铁合金的工艺主要是先在电弧炉或矿热炉中将稀土还原,然后将还原好的稀土硅铁合金加入中频感应炉内二次熔化并复配其他合金元素或将稀土硅铁合金液倒入感应炉内采用双联法生产,这种生产方法所需的熔化设备较多。在铸铁中加入锑、铋可使石墨球数显著增加,石墨球变得更细小、圆整,性能改善。但目前锑、铋的加入方法主要有二种,一种生产铸铁时直接将金属锑或金属铋加入在铁水中,另一种是把金属锑或金属铋作为生产球化剂的原材料,加入于球化剂中,然后再添加至铸铁中,这二种加入方法均采用金属锑或金属铋,价格较贵。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种将稀土分离后的废渣制备成稀土硅钙合金的方法来回收废渣中的稀土。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是: ,包括以下顺序进行的步骤: 51.将硅铁、石灰、萤石、石墨、铁和非合金类稀土废料加入电弧炉,并将辉锑矿或/和辉铋矿加入电弧炉,通电冶炼; 52.将炉内的渣倒净,把钛铁、硼铁和合金类稀土废料物料中的一种或多种加入电弧炉内,通氮气进行搅拌; 53.冷却,得钢铁添加剂成品。所述铁为生铁或废钢。所述步骤S1还包括将娃铁、石灰、萤石、石墨破碎成小于50mm的颗粒的步骤。所述步骤S1还包括将硼铁、钛铁破碎成小于10mm的颗粒的步骤。所述步骤S1还包括将辉锑矿或/和辉铋矿破碎成粉状,与石墨粉混合均匀,压制成团块状矿物的步骤。所述步骤S1的冶炼温度为1500-1900°C,冶炼时间为1小时。在所述步骤S2和步骤S3之间还包括以下步骤: S4.用喂线机将镁丝喂入合金液中,再通氮气搅拌均匀。所述步骤S4包括:将温度降至1300-1350°C,停止通氮气,用喂线机将镁丝喂入合金液中,再通氮气搅拌均匀。所述步骤S3还包括将合金液浇注成型的步骤和将钢铁添加剂成品破碎成5_50mm的不规则颗粒的步骤。本专利技术还提供一种钢铁添加剂,包括以下重量百分比的组分:Si 3-50%, RE0-34%, Ca 0.3-10%, Ti 0-15%, Β 0-8%, Bi 0-10%, Sb 0-10%, Mg 0_20%,余为铁。本专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法主要的化学反应有: RE203+ — + (Si02)+ — CaO+ — + (Si02)+ — RE203+ — + (C02)nCa0+Si02 — nCa0*Si02 CaO+ — + (C02)REF3+ — + (SiF4) 2Sb2S3 + 902 — 2Sb203 + 6S02 iSb2S3 + 3 Fe — 2 Sb + 3 FeS 2Sb203 + 3C — 4Sb + 3C02 i2 Bi 2S3 + 902 — 2 Bi 203 + 6S02 i Bi 2S3 + 3 Fe — 2 Bi + 3 FeS2 Bi 203 + 3C — 4 Bi + 3C02 i 本专利技术的钢铁添加剂可作为脱氧剂用于炼钢中;也可作为变质剂用于合金钢或合金铸铁中;也可作为孕育剂用于灰口铸铁或球墨铸铁中;本专利技术含镁的钢铁添加剂可作为球化剂用于球墨铸铁中。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点: 1、本专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法具有环保、节能、可直接回收利用稀土废料生产钢铁添加剂,不造成二次污染。采用本专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法回收利用稀土废料,每处理一吨稀土废料,只需消耗电6000-7000KWh,而焙烧酸解草酸沉积分离法每处理一吨稀土废料,需消耗电4000KWh,草酸1.5吨,盐酸2.5吨,处理废水消耗石灰0.2吨,产生废水20吨。2、采用本专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法,直接回收利用稀土废料生产含稀土钢铁添加剂,可提高冶金行业资源、能源利用效率。3、本专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法只用了电弧炉一种熔炼设备,熔炼设备简单。4、本专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法用喂线机将镁丝加入炉内,加入方法简单,加入合金液后熔化速度快。5、本专利技术的使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法直接用辉锑矿和/或辉铋矿生产含锑、铋的钢铁添加剂,生产成本低。6、本专利技术的钢铁添加剂与传统的稀土硅铁相比,含有锑和/或铋活性元素。【具体实施方式】本专利技术RE是指稀土金属元素。下面结合实施例对本专利技术做详细说明: 实施例一: 一种直接回收利用稀土废料生产含稀土、锑的钢铁添加剂的方法。1、冶炼设备 500Kg650KVA三相电弧炉 2、原材料化学成份及配比 合金类稀土废料:RE32% B0.9%22Kg 非合金类稀土废料:稀土总量>50%lOOKg 硅铁:Si>72%120 Kg 辉锑矿:Sb>70%10Kg 石灰: Ca0>85%10Kg 萤石: CaF2>80%lOKg 石墨: C>85%20 Kg 石墨粉:C>85%5Kg 硼铁: B>17%15Kg 钛铁: Ti>28l当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用稀土废料制备钢铁添加剂的方法,其特征在于,包括以下顺序进行的步骤:S1. 将硅铁、石灰、萤石、石墨、铁和非合金类稀土废料加入电弧炉,并将辉锑矿或/和辉铋矿加入电弧炉,通电冶炼;S2. 将炉内的渣倒净,把钛铁、硼铁和合金类稀土废料物料中的一种或多种加入电弧炉内,通氮气进行搅拌;S3. 冷却,得钢铁添加剂成品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:余丽群,钟学军,吴洪清,郭颖,赖小华,
申请(专利权)人:陆丰市东煊实业有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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