利用含锰工业废渣二步法生产低碳高硅锰硅合金的方法

摘要

本发明属于锰硅合金生产技术领域，尤其涉及一种利用含锰工业废渣二步法生产低碳高硅锰硅合金的方法。该方法包括以下步骤：1）在锰硅矿热炉中，以第一锰矿石、硅石、白云石、萤石、焦炭的混合物为原料进行冶炼，冶炼温度为1450～1600℃，得到硅锰合金、硅锰合金渣；2）在低碳高硅锰硅合金炉中，以所述硅锰合金渣、第二锰矿石、硅石、白云石、萤石、焦炭为原料进行冶炼，冶炼温度为1550～1650℃，得到低碳高硅锰硅合金。该工艺节能减排效果明显，锰的综合回收率达95%以上，硅的综合利用率可达99%，且能减少对硅石、锰矿石资源的消耗。

说明书

技术领域

本发明属于锰硅合金生产技术领域，尤其涉及一种利用含锰工业废渣进 行二步法生产低碳高硅锰硅合金的方法。

背景技术

传统锰硅合金冶炼所产生的硅锰废渣中含Mn达到10～12%，不仅造成 了锰资源的巨大浪费，而且硅锰的水淬渣卖给水泥厂也因为锰含量高影响水 泥质量的问题不受欢迎，堆积如山的冶金工业废渣需要寻找绿色出路。

目前，低碳高硅锰硅合金的生产方法主要有：1、用中低碳锰铁冶炼炉 渣生产锰硅合金的方法；2、用硅铁生产低碳高硅锰硅合金，采用两台电炉 配套生产，一台生产普通液态锰硅合金，另一台电炉生产液态硅铁，然后进 行炉外热兑，从而得到低碳高硅硅锰合金；3、低碳高硅锰硅的生产，本工 艺主要通过提高锰硅合金中硅含金量，减少外部碳以及采用低碳度操作等措 施，从而得到理想的低碳高硅锰硅合金的生产工艺；4、中锰渣摇包法生产 低碳高硅锰硅方法。在国内外的硅锰生产技术中，均未见有采用锰硅合金炉 渣生产低碳高硅锰硅合金的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明提供给了一种利用含锰工业废渣进 行二步法生产低碳锰硅合金的方法。该工艺方法稳定可靠，节能减排效果明 显，锰的合回收率由一次回收率83%（国家行业准入标准为锰回收率≥82%） 提高至综合回收率95%以上，硅的综合利用率可提高至99%，排渣量减少， 达到节能减排的效果，且能减少对硅石、锰矿石资源的消耗。

一种利用含锰工业废渣二步法生产低碳高硅锰硅合金的方法，包括以下 步骤：

1）在锰硅矿热炉中，以第一锰矿石、硅石、白云石、萤石、焦炭的混 合物为原料进行冶炼，冶炼温度为1450～1600℃，得到硅锰合金、硅锰合金 渣，其中：

所述第一锰矿石的各组份及各组份的质量份数为：块矿100～120份， 巴西矿150～160份，烧结矿60～70份，西亚矿100～120份，富锰渣130～ 150份；

所述第一锰矿石、硅石、白云石、萤石、焦炭的质量份数为：第一锰矿 石450～500份，焦炭140～160份，硅石70～80份，白云石10～12份，萤 石10～12份；

2）在低碳高硅锰硅合金炉中，以所述硅锰合金渣、第二锰矿石、硅石、 白云石、萤石、焦炭为原料进行冶炼，冶炼温度为1550～1650℃，得到低碳 高硅锰硅合金、废渣，其中：

所述第二锰矿石的各组份及各组份的质量份数为：澳块矿70～80份， 西伯利亚澳快矿150～180份，富锰渣120～130份；

所述硅锰合金渣、第二锰矿石、硅石、白云石、萤石、焦炭的质量份数 为：硅锰合金渣120～140份，第二锰矿石380～400份，硅石170～180份， 白云石10～12份，萤石50～60份，焦炭200～220份。

优选的，所述步骤1）中的所述硅锰合金渣的锰含量为14～16%。

优选的，所述步骤2）中的所述废渣中的锰含量≤5%。

本发明通过控制MnO的还原率，把传统工艺产生的含锰工业废渣转变 为锰含量达16%以上的二步法硅锰合金渣；再把二步法硅锰合金渣用于生产 低碳高硅硅锰合金，弃渣中锰平均浓度降到5%以下；本发明还开创二步法 锰硅渣冶炼低碳高硅锰硅合金新技术，实现冶炼固体废弃物零排放，锰回收 率由一次回收率83%提高至综合回收率95%以上，硅的综合利用率可达99% 以上。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。

实施例1

1）在锰硅矿热炉中，以块矿100份，巴西矿150份，烧结矿70份，西 亚矿120份，富锰渣150份、焦炭140份，硅石80份，白云石10份，萤石 10份的混合物为原料进行冶炼，冶炼温度为1500℃，得到硅锰合金、硅锰 合金渣；

2）在低碳高硅锰硅合金炉中，以所述硅锰合金渣140份，澳块矿80份， 西伯利亚澳快矿150份，富锰渣120份，硅石1700份，白云石12份，萤石 60份，焦炭200份为原料进行冶炼，冶炼温度为1550℃，得到低碳高硅锰 硅合金。

步骤1）所得的硅锰合金、硅锰合金渣的成分见下表

步骤2）所得的低碳高硅锰硅合金、渣的成分见下表

实施例2

1）在锰硅矿热炉中，以块矿120份，巴西矿150份，烧结矿65份，西 亚矿110份，富锰渣150份、焦炭150份，硅石80份，白云石12份，萤石 10份的混合物为原料进行冶炼，冶炼温度为1550℃，得到硅锰合金、硅锰 合金渣；

2）在低碳高硅锰硅合金炉中，以所述硅锰合金渣130份、澳块矿75份， 西伯利亚澳快矿180份，富锰渣1200份，硅石180份，白云石10份，萤石 60份，焦炭2000份为原料进行冶炼，冶炼温度为1600℃，得到低碳高硅锰 硅合金。

步骤1）所得的硅锰合金、硅锰合金渣的成分见下表

步骤2）所得的低碳高硅锰硅合金、渣的成分见下表

实施例3

1）在锰硅矿热炉中，以块矿110份，巴西矿160份，烧结矿70份，西 亚矿110份，富锰渣150份、焦炭145份，硅石75份，白云石10份，萤石 12份的混合物为原料进行冶炼，冶炼温度为1600℃，得到硅锰合金、硅锰 合金渣；

2）在低碳高硅锰硅合金炉中，以所述硅锰合金渣130份、澳块矿70～ 80份，西伯利亚澳快矿170份，富锰渣130份，硅石175份，白云石10=份， 萤石55份，焦炭210份为原料进行冶炼，冶炼温度为1650℃，得到低碳高 硅锰硅合金。

步骤1）所得的硅锰合金、硅锰合金渣的成分见下表

步骤2）所得的低碳高硅锰硅合金、渣的成分见下表

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。