本发明专利技术涉及一种利用铜冶炼弃渣电炉整体脱氧还原生产硅铁的方法。包括如下步骤：ａ．将铜冶炼弃渣作为铁质原料与其它原料一起通过脱氧还原法得到高温熔融状态的硅铁；ｂ．将硅铁倒入铁水包内保温使硅铁保持熔融状态，同时向硅铁中通入氯气从而生成固体残渣以净化除杂；ｃ．除去固体残渣即可。本发明专利技术方法首先将铜冶炼弃渣净化除杂，然后用于硅铁生产中可替代钢屑、氧化铁皮、烧结球团等铁质原料，同时减少硅石（或石英）用量，实验证明，采用本发明专利技术方法生产出来的硅铁（ＦｅＳｉ７５）完全符合国家标准，本发明专利技术提供了一种生产铁合金的新方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
铜冶炼弃渣是铜冶炼生产中排放的冶炼弃渣，是一种工业固体废弃 物。随着生产的发展，固体废弃物逐年增加，数量巨大的铜冶炼弃渣在冶 炼企业周边渣场露天堆存，除极少量供水泥厂作添加剂(代替铁矿石)夕卜， 其余绝大部分没有得到利用，造成了对企业周边生态环境、人居环境的严 重的环保问题。经过分析测算，铜冶炼弃渣中含有大量铁质元素和二氧化硅，另外含有少量镍、铜、钴、铅、锌等金属元素。以某特大型冶炼企业约160万吨 的弃渣为例，其中金属、非金属理论存量为含铁62万吨、铜6273吨、 铅337吨、锌5976吨、二氧化硅59万吨。这既是巨大的资源浪费，同时 也表明铜冶炼弃渣具有巨大的开发利用价值，然而目前铜冶炼弃渣的综合 利用实际上已成为世界性的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用铜冶炼弃渣电炉整体脱氧还原生产硅 铁的方法，该方法能够充分利用废弃的铜冶炼弃渣资源，避免由此带来的 资源浪费和环境影响，以较低的成本生产出合格的硅铁产品。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种，其特征在 于，包括如下步骤a、 将铜冶炼弃渣作为铁质原料与其它原料一起通过脱氧还原法得到高 温熔融状态的硅铁；b、 将硅铁倒入铁水包内保温使硅铁保持熔融状态，同时向硅铁中通 入氯气从而生成固体残渣以净化除杂；c、 除去固体残渣即可。其中在步骤c前还需要震荡铁水包3-5分钟，然后静置2-4分钟。 其中在步骤c后还要除去熔融状态硅铁下层占硅铁总重量1-2%的重 金属层。其中在步骤b后还要保温使硅铁保持熔融状态，同时向硅铁中通入氧 气从而生成固体残渣以净化除杂，氧气的用量为每吨硅铁0.2-0.5立方米， 通气时间为5-10分钟，或向硅铁中通入氧气直至杂质含量符合要求。其中在步骤b后还要保温使硅铁保持熔融状态，同时向硅铁中通入空 气从而生成固体残渣以净化除杂，空气的用量为每吨硅铁1-2.5立方米， 通气时间为5-10分钟，或向硅铁中通入空气直至杂质含量符合要求。其中在步骤b中通入氯气的用量为每吨硅铁0.05-0.125立方米，通气 时间为5-10分钟，或向硅铁中通入氧气直至杂质含量符合要求。其中使用石墨化碳素材料气体导管伸入该铁水包内以通气。其中熔融状态的硅铁是指硅铁温度在1250-1700°C。其中步骤e中其它原料是指硅石和还原剂，或石英和还原剂。其中还原剂采用兰碳、冶金焦、或气煤焦。本专利技术方法首先将铜冶炼弃渣净化除杂，然后用于硅铁生产中可替代 钢屑、氧化铁皮、烧结球团等铁质原料，同时减少硅石(或石英)用量， 实验证明，采用本专利技术方法生产出来的硅铁(FeSi75)完全符合国家标准。除杂后的铜冶炼弃渣本身为玻璃态熟料在生产硅铁时可以降低生产电耗， 从而大幅度降低硅铁生产成本，减少二氧化碳的排放。采用本专利技术的方法高效综合回收了铜冶炼弃渣中的铁、硅、铜等元素。其中硅回收率95%以上，铁回收率96%以上，铜回收率90%以上。达到了大 宗工业固体废弃物资源化利用的目的，现有冶炼企业存放铜冶炼弃渣占用 了大量土地，采用本专利技术方法不仅遏制了铜冶炼弃渣对土地的不断吞噬， 还能通过处理原有的铜冶炼弃渣逐步释放出原来占有的土地，这不仅产生 经济效益，还产生相应的环保效益和社会效益。具体实施例方式本专利技术方法生产硅铁的原理是将合格粒度的铜冶炼弃渣、硅石、焦碳和兰碳(或其它还原剂)在配 料站按比例配料，经上料皮带将混合料送至炉顶平台，再由梭式皮带将混 合料卸至炉顶料仓。炉料经料管间断加入电弧炉内，在电弧高温状态下， 铜冶炼弃渣中的铁元素和硅元素同时被碳元素还原，二氧化硅中的硅元素 也被碳元素还原生成比例确定，混合均匀的硅铁。反应方程式为2C+02=2C0 (吸热) (电弧状态下) Fe3Si04、 2Fe0 Si02+10C0=5Fe+2Si+10C02 t (吸热)(电弧状态下) Si02+2C0=Si+2C02 t (吸热) (电弧状态下) 本专利技术方法对含有杂质的硅铁净化除杂的原理是利用炉外精炼技术，将高压氯气、高压氧气先后分别喷吹入熔融状态 的含有杂质的硅铁中，分批定量对其进行净化除杂处理，使弃渣中的有害 杂质(如氧化铝、氧化镁、氧化钙、硫化物等)进行充分反应，同时通过 均匀、轻微的水平震荡促进生成比重较小的新化合物，新化合物漂浮于硅6铁上面而析出，重金属沉积于下层。以此工艺将含有杂质的硅铁中的有害 杂质降低到规定范围内，使含有杂质的硅铁得到纯化。 反应方程式为FeS+3Fe304+5Si02+502=5(2Fe0 Si02)+S02 t (高温熔融状态下) 2Ca+02=2Ca0 (高温熔融状态下) 2Mg+02=2Mg0 (高温熔融状态下) 4A1+302=2A1203 (高温熔融状态下) 2K+C12=2KC1 (高温熔融状态下) 2Na+Cl2=2NaCl (高温熔融状态下)本专利技术方法主要是将铜冶炼弃渣直接作为铁质原料代替现有硅铁冶 炼生产中的钢屑、氧化铁皮、烧结球团等铁质原料，当然同时也替代了部 分硅石原料，由于铜冶炼弃渣中硅和铁的含量是确定的，因此可以很容易 的计算出其它原料的用量，以硅、铁计算原料间的配比关系与现有技术完 全相同，而除此之外现有脱氧还原冶炼硅铁的其它原料(如还原剂)、所 有原料的配比、和工艺参数等均与现有技术完全相同。由于铜冶炼弃渣中含有杂质，因此将其直接作为原料生产的硅铁也含 有一定的杂质，本专利技术方法利用炉外精炼技术，将高压氯气、高压氧气先 后分别喷吹入熔融状态的含有杂质的硅铁中，分批定量对其进行净化除杂 处理，从而得到合格的硅铁产品。以下为生产低冰铜，热弃渣为铜铁渣的铜合成炉热渣成分典型值的化 学成分表三个月内铜合成炉热渣成分(％)元素NiCuFeCsOMgOSi02S平均0.0150. 8438. 082. 121.4435. 760. 52最低0. 0010. 1930. 471.020. 8621. 160. 28最高0.231.8341.153.853.4248.251.42实施例1:a、 将铜冶炼弃渣作为铁质原料与硅石和兰碳一起通过脱氧还原法得到 温度在125(TC熔融状态的硅铁(含杂质)；b、 将硅铁倒入铁水包内保温保持熔融状态，同时用石墨化碳素材料 气体导管伸入该铁水包底部，向硅铁中匀速通入氯气(高压氯气)从而生 成固体残渣以净化除杂，氯气的用量为每吨硅铁0.05立方米，通气时间为 5分钟；c、 均匀、轻微的水平震荡铁水包3分钟，然后静置2分钟；d、 除去固体残渣即可；e、 除去熔融状态硅铁下层占硅铁总重量1%的重金属层即可。 实施例2 :a、 将铜冶炼弃渣作为铁质原料与硅石和冶金焦一起通过脱氧还原法得 到温度在170(TC熔融状态的硅铁；b、 将硅铁倒入铁水包内保温保持熔融状态，同时用石墨化碳素材料 气体导管伸入该铁水包底部，向硅铁中匀速通入氯气从而生成固体残渣以 净化除杂，氯气的用量为每吨硅铁0.125立方米，通气时间为IO分钟；c、 均匀、轻微的水平震荡铁水包5分钟，然后静置4分钟；d、 除去固体残渣即可；e、 除去熔融状态硅铁下层占硅铁总重量2%的重金属层即可。实施例3:8a、 将铜冶炼弃渣作为铁质原料与石英和气煤焦一起通过脱氧还原法得 到温度在130(TC熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用铜冶炼弃渣电炉整体脱氧还原生产硅铁的方法，其特征在于，包括如下步骤： ａ、将铜冶炼弃渣作为铁质原料与其它原料一起通过脱氧还原法得到高温熔融状态的硅铁； ｂ、将硅铁倒入铁水包内保温使硅铁保持熔融状态，同时向硅铁中通入氯气从 而生成固体残渣以净化除杂； ｃ、除去固体残渣即可。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：牛庆君，
申请(专利权)人：牛庆君，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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