[发明专利]一种高铁矾土冶炼棕刚玉的技术

说明书

技术领域

一种高铁矾土冶炼棕刚玉的技术，属于冶金技术领域。 

背景技术

棕刚玉是以铝矾土、无烟煤、铁屑为原料，在电弧炉内经高温熔炼而成。在冶炼过程中，无烟煤中的碳将铝矾土中的氧化硅、氧化铁、氧化钛还原成金属，金属形成铁合金沉降于炉底与刚玉熔液分离。棕刚玉的抗破碎能力较强，抗氧化、抗腐蚀，具有良好的化学稳定性，是一种用途广泛的磨料。 

铝矾土是生产棕刚玉的主要原材料，现在生产棕刚玉所用的铝矾土其氧化铝含量多在80％左右，二氧化硅含量多在3-15％之间，棕刚玉行业内一般认为铝矾土中氧化铝每降低1，吨电耗增加80度左右，氧化硅每增加1，吨电耗增加130度左右，因此高铁低铝矿不用来炼棕刚玉，也末见有这方面的报道。目前我国境内氧化铝含量达到80％左右铝矾土紧缺，而高铁矾土众多，价格低廉，高铁矾土一般50元左右一吨，生铝矾土每吨300元左右。因此，根据棕刚玉冶炼的特点，利用高铁矾土，或高铁矾土与铝矾土混合，供冶炼棕刚玉使用，经生产实践证明，不用改变冶炼工艺，吨产品能耗基本一致，从而降低生产成本。以氧化铁含量25％左右高铁矾土，氧化铝含量80％铝矾土按20∶80比例配比使用，1万吨铝矾土可节约2000吨高铝矾土，以高铁矾土生矿100元每吨，高铝矾土生矿300元每吨，可节约40万元。 

发明内容

本发明的目的在于有效利用高铁矾土，利用其代替部分或全部铝矾土，从而降低棕刚玉的生产成本。 

对于棕刚玉冶炼，所需原材料为铝矾土、铁屑、无烟煤三种。铁屑和无烟煤质量相对稳定，铝矾土变化较大。棕刚玉的冶炼，主要是用还原剂(无烟煤或焦碳)将氧化铁、氧化钛、氧化硅还原，同时配入澄清剂铁屑，调节铁硅比，使产品易于磁选。三种原料按照冶炼配方配成冶炼用的炉料后，其化学成分有氧化铝、三氧化二铁、二氧化硅、二氧化钛、单质铁、单质碳，其他成分可忽略。因此，我们可以这样理解，可以把棕刚玉冶炼变成只用二种原料，铁铝矾土和无烟煤(或焦碳)，把铁屑和铝矾土合并为铁铝矾土。利用高铁矾土代替部分或全部铝矾土，因氧化铁可以被碳还原为单质铁，因此也可以代替部分或全部铁屑。 

对于棕刚玉冶炼，关键是控制其铝硅比和铁硅比，控制铁硅比使产品易于磁选，控制铝硅比就是使能耗在一个合理的范围内。一般要求铁硅比在4.5-9之间，铝硅比大于10，因此往铝矾土中配入高铁矾土，以此为依据。所为铝硅比是指原料中(指单独用高铁矾土或高铁矾土和铝矾土混合料)Al₂O₃百分含量与SiO₂百分含量的比，铁硅比指原料中Fe的百分含量与Si百分含量的比。 

本发明高铁矾土冶炼棕刚玉的技术，利用高铁矾土全部或部分代替铝矾土，配以碳质原料(无烟煤或焦碳)和铁屑，在电弧炉高温熔炼，冷却，破碎，分选。具体实施过程为： 

1.高铁矾土或高铁矾土与铝矾土混合料，按铁硅比小于9，铝硅比大于10配料。 

2.高铁矾土料单独煅烧(1100度右)脱水，或与生铝矾土混合后煅烧。 

3.以1000kg铁铝矾土为例，需配碳质原料(无烟煤或焦碳)和铁屑按下列两式 

式中Fe₂O₃％、TiO₂％、SiO₂％表示铁铝矾土中Fe₂O₃、TiO₂、SiO₂的百分含量，C％、Fe％分别表示无烟煤中固定碳百分含量、铁屑中Fe的百分含量，K是铁硅比，一般K值取4.5-9。 

4.配料，送入电孤炉高温熔炼，冷却，破碎，分选。 

具体实施方式