釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法
【專利摘要】本發明公開了一種釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其方法步驟為：將釩鋁爐渣粉與工業氯化鎂、水、氧化鎂粉混合攪拌，得到打結料；所述打結料對冶煉釩鋁爐體進行打結，最后干燥即可。本方法將釩鋁爐渣用來打結冶煉釩鋁爐體的爐襯，可以有效回收釩鋁爐渣內的氧化鋁和釩，易于操作且安全性好，釩的回收率高，且引入雜質減少，釩的回收率在90%～97%，爐渣的利用率達到92%以上；解決了釩鋁冶煉過程中含釩廢料回收的問題，具有釩回收率高、生產成本低、經濟效益好等特點。本方法為釩鋁冶煉副產物－釩鋁爐渣提供了資源化利用的途徑，大大減少了固廢物的產生，可以有效實現資源循環利用，易于操作且安全性能好，成本低廉，且產品中帶入的雜質明顯降低。
【專利說明】
釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種固廢資源再利用的方法，尤其是一種釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法。
【背景技術】
[0002]釩鋁冶煉主要以五氧化二釩和金屬鋁為原料，冶煉后得到釩鋁合金和爐渣(釩鋁爐渣)，所得到的釩鋁爐渣主要成分為氧化鋁和少量的氧化鐵、氧化鎂和氧化釩等物質。對所述釩鋁爐渣進行提釩和提取氧化鋁，存在提取難度大、成本高、產生廢棄物等問題。所述釩鋁爐渣的產生和丟棄，不但是釩收率降低、氧化鋁耐材的損失，也造成了環境負擔。
[0003]所述釩鋁爐渣中氧化鋁含量達到78%以上，是較好的打結料原料。所述釩鋁爐渣與傳統氧化鎂材質打結料相比，其雜質種類、含量相對較低，且含有釩化合物。因此，在用于制備釩鋁合金爐襯的過程中，使用單一的氧化鎂材質作為爐襯打結料時，由于含有大量雜質，對冶煉后得到的釩鋁合金產品影響較大。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種引入雜質少的釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:將釩鋁爐渣粉與工業氯化鎂、水、氧化鎂粉混合攪拌，得到打結料;所述打結料對冶煉釩鋁爐體進行打結，最后干燥即可。
[0006]本發明所述釩鋁爐渣粉與氧化鎂粉的質量配比為4:1?8:1，釩鋁爐渣粉與工業氯化鎂的配比為2:1?5:1，釩鋁爐渣粉與水的質量配比為2:1?5:1。
[0007]本發明所述釩鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占95%及以上。所述氧化鎂粉的粒度為50?120目。
[0008]本發明所述干燥過程包括風干和烘烤。所述風干的時間為24?36h，溫度為O?25°C。所述烘烤的初期溫度為200?350°C、時間為6?14h;烘烤的后期溫度為600?850°C、時間為14?24h。
[0009]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明將釩鋁爐渣用來打結冶煉釩鋁爐體的爐襯，可以有效回收釩鋁爐渣內的氧化鋁和釩，易于操作且安全性好，釩的回收率高，且引入雜質減少，釩的回收率在90%?97%，爐渣的利用率達到92%以上;解決了釩鋁冶煉過程中含釩廢料回收的問題，具有釩回收率高、生產成本低、經濟效益好等特點。
[0010]本發明為釩鋁冶煉副產物一釩鋁爐渣提供了資源化利用的途徑，大大減少了固廢物的產生，可以有效實現資源循環利用，易于操作且安全性能好，成本低廉，且產品中帶入的雜質明顯降低，釩收率提升了 0.5?2.5%，爐渣利用率在9 2.5?98.5%;解決了釩鋁冶煉過程中固廢物排放的問題，具有釩回收率高、生產成本低、經濟效益好等特點。
[0011]本發明中的釩鋁爐渣可重復使用，工藝全過程實現介質循環、無固廢排出，具有環保、環境效益好等特點。
【具體實施方式】
[0012]本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的工藝步驟為:(1)將氧化鋁含量為78wt%?86的％的釩鋁爐渣進行破碎至粒度為20?50mm，然后粉磨至粒度為O?5mm占95%及以上，得到釩鋁爐渣粉。
[0013](2)所述釩鋁爐渣粉與輕燒氧化鎂粉、工業氯化鎂和水混合，放于攪拌機內攪拌20?55min得到打結料;所述釩鋁爐渣粉與水的質量配比為2:1?5:1，釩鋁爐渣粉與工業氯化鎂的質量配比為2:1?5:1，釩鋁爐渣粉與輕燒氧化鎂粉的質量配比為4:1?8:1;所述輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量彡75wt%，最好為85wt%?95wt%，粒度50?120目；工業氯化鎂中氯化鎂含量多45wt%。
[0014](3)所述的打結料對冶煉釩鋁爐體的爐襯進行打結;然后進行自然風干，自然風干時間為24?36h、風干溫度為O?25°C;最后進行烘烤，分為初期和后期；烘烤的初期溫度為200?350°C、時間為6?14h，烘烤的后期溫度為600?850°C、時間為14?24h，即可得到打結后的冶煉f凡招爐體。
[0015]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，實施例中的爐渣選自:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司釩鈦事業部冶煉釩鋁過程中產生的含氧化鋁爐渣;其主要成分的重量含量如下:Al2O3 78 ?85%、Si02 0.42 ?0.45%、Ca0 7.8?8.2%、Fe203 0.4% ?
0.48%^MgO 4.0%?4.2%、V2O5 0.84%?0.89%。
[0016]實施例1:本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的具體工藝如下所述。
[0017](I)稱取10kg工業氯化鎂、10kg水、釩鋁爐渣粉400kg和輕燒氧化鎂粉100kg;其中釩鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占98%，輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量為90wt%、粒度為80目，工業氯化鎂中氯化鎂含量52wt%。將稱取的物料置于攪拌機內，攪拌時間為20min后得到打結料。
[0018](2)對爐體進行打結，打結后自然風干24h，風干溫度為O?5°C。
[0019](3)對風干后的爐體進行烘烤，烘烤的初期溫度為200°C、時間為8h，烘烤的后期溫度為650°C、時間為16h，得到冶煉釩鋁爐體，爐渣使用率為94.5%。
[0020](4)使用該爐體進行冶煉，對得到的釩鋁合金進行成分分析，按質量百分比為:V58.15%,Fe 0.25%,Si 0.26%,C 0.1%,O 0.08%，其余量為Al;釩收率為92.5%。
[0021]實施例2:本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的具體工藝如下所述。
[0022](I)稱取150kg工業氯化鎂、150kg水、釩鋁爐渣粉550kg和輕燒氧化鎂粉100kg;其中釩鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占95%，輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量為85wt%、粒度為80目，工業氯化鎂中氯化鎂含量48wt%。將稱取的物料置于攪拌機內，攪拌時間為30min后得到打結料。
[0023](2)對爐體進行打結，打結后自然風干時間36h，風干溫度為O?5°C。
[0024](3)對風干后的爐體進行烘烤，烘烤的初期溫度為250°C、時間為10h，烘烤的后期溫度為600°C、時間為18h，得到冶煉釩鋁爐體，爐渣使用率為98.3%。
[0025](4)使用該爐體進行冶煉，對得到的釩鋁合金進行成分分析，按質量百分比為:V57.15%,Fe 0.20%,Si 0.24%,C 0.12%,O 0.1%，其余量為Al;釩收率為95.5%。
[0026]實施例3:本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的具體工藝如下所述。
[0027](I)稱取200kg工業氯化鎂、180kg水、釩鋁爐渣粉750kg和輕燒氧化鎂粉100kg;其中釩鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占96%，輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量為95wt%、粒度為60目，工業氯化鎂中氯化鎂含量53wt%。將稱取的物料置于攪拌機內，攪拌時間為40min后得到打結料。
[0028](2)對爐體進行打結，打結后自然風干時間30h，風干溫度為18?25°C。
[0029](3)對風干后的爐體進行烘烤，烘烤的初期溫度為350°C、時間為12h，烘烤的后期溫度為7500C、時間為20h，得到冶煉釩鋁爐體，爐渣使用率為96.5%。
[0030](4)使用該爐體進行冶煉，對得到的釩鋁合金進行成分分析，按質量百分比為:V57.15%,Fe 0.19%,Si 0.22%,C 0.11%,O 0.09%，其余量為Al;釩收率為97.5%。
[0031]實施例4:本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的具體工藝如下所述。
[0032](I)稱取250kg工業氯化鎂、200kg水、釩鋁爐渣粉渣800kg和輕燒氧化鎂粉100kg;其中f凡鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占96%，輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量為92wt%、粒度為50目，工業氯化鎂中氯化鎂含量45wt%。將稱取的物料置于攪拌機內，攪拌時間為55min后得到打結料。
[0033 ] (2 )對爐體進行打結，打結后自然風干時間27h，風干溫度為1?15 °C。
[0034](3)對風干后的爐體進行烘烤，烘烤的初期溫度為300°C、時間為12h，烘烤的后期溫度為700°C、時間為24h，得到冶煉釩鋁爐體，爐渣使用率為91.2%。
[0035](4)使用該爐體進行冶煉，對得到的釩鋁合金進行成分分析，按質量百分比:V57.15%,Fe 0.22%,Si 0.28%,C 0.11%，O 0.25%，其余量為Al;釩收率為90.5%。
[0036]實施例5:本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的具體工藝如下所述。
[0037](I)稱取120kg工業氯化鎂、200kg水、釩鋁爐渣粉渣600kg和輕燒氧化鎂粉100kg;其中f凡鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占98%，輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量為88wt%、粒度為120目，工業氯化鎂中氯化鎂含量48wt%。將稱取的物料置于攪拌機內，攪拌時間為35min后得到打結料。
[0038](2)對爐體進行打結，打結后自然風干時間32h，風干溫度為10?15°C。
[0039](3)對風干后的爐體進行烘烤，烘烤的初期溫度為280°C、時間為14h，烘烤的后期溫度為850°C、時間為16h，得到冶煉釩鋁爐體，爐渣使用率為91.2%。
[0040](4)使用該爐體進行冶煉，對得到的釩鋁合金進行成分分析，按質量百分比:V58.15%,Fe 0.25%,Si 0.19%,C 0.11%,O 0.25%，其余量為Al;釩收率為93.5%。
[0041]實施例6:本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的具體工藝如下所述。
[0042](I)稱取200kg工業氯化鎂、130kg水、釩鋁爐渣粉渣650kg和輕燒氧化鎂粉100kg;其中釩鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占96%，輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量為75wt%、粒度為100目，工業氯化鎂中氯化鎂含量48wt%。將稱取的物料置于攪拌機內，攪拌時間為45min后得到打結料。
[0043](2)對爐體進行打結，打結后自然風干時間30h，風干溫度為15?20°C。
[0044](3)對風干后的爐體進行烘烤，烘烤的初期溫度為320°C、時間為6h，烘烤的后期溫度為7200C、時間為22h，得到冶煉釩鋁爐體，爐渣使用率為92.2%。
[0045](4)使用該爐體進行冶煉，對得到的釩鋁合金進行成分分析，按質量百分比:V58.65%,Fe 0.26%,Si 0.17%，C 0.11%，O 0.25%，其余量為Al;釩收率為93.1%。
[0046]實施例7:本釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法的具體工藝如下所述。
[0047](I)稱取250kg工業氯化鎂、250kg水、釩鋁爐渣粉渣500kg和輕燒氧化鎂粉100kg;其中f凡鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占96%，輕燒氧化鎂粉中氧化鎂含量為90wt%、粒度為90目，工業氯化鎂中氯化鎂含量50wt%。將稱取的物料置于攪拌機內，攪拌時間為25min后得到打結料。
[0048](2)對爐體進行打結，打結后自然風干時間28h，風干溫度為5?10°C。
[0049](3)對風干后的爐體進行烘烤，烘烤的初期溫度為300°C、時間為10h，烘烤的后期溫度為800°C、時間為14h，得到冶煉釩鋁爐體，爐渣使用率為94.2%。
[0050](4)使用該爐體進行冶煉，對得到的釩鋁合金進行成分分析，按質量百分比:V56.95%,Fe 0.24%,Si 0.19%,C 0.13%,O 0.25%，其余量為Al;釩收率為90.1%。
【主權項】
1.一種釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其特征在于，其方法步驟為:將釩鋁爐渣粉與工業氯化鎂、水、氧化鎂粉混合攪拌，得到打結料;所述打結料對冶煉釩鋁爐體進行打結，最后干燥即可。2.根據權利要求1所述的釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其特征在于:所述釩鋁爐渣粉與氧化鎂粉的質量配比為4:1?8:1，釩鋁爐渣粉與工業氯化鎂的配比為2:1?5:1，釩鋁爐渣粉與水的質量配比為2:1?5:1。3.根據權利要求1所述的釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其特征在于:所述釩鋁爐渣粉的粒度為O?5mm占95%及以上。4.根據權利要求1所述的釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其特征在于:所述氧化鎂粉的粒度為50?120目。5.根據權利要求1一 4任意一項所述的釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其特征在于:所述干燥過程包括風干和烘烤。6.根據權利要求5所述的釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其特征在于:所述風干的時間為24?36h，溫度為O?25°C。7.根據權利要求5所述的釩鋁爐渣用于爐襯打結的方法，其特征在于:所述烘烤的初期溫度為200?350°C、時間為6?14h;烘烤的后期溫度為600?850°C、時間為14?24h。
【文檔編號】C04B35/66GK105924192SQ201610275047
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】李東明, 萬賀利, 馬瑞峰, 盧明亮, 盧永杰, 豆長宏
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司承德分公司