一种基于焙烧钼精矿中有效氧含量的钼铁冶炼方法

摘要

一种基于焙烧钼精矿中有效氧含量的钼铁冶炼方法，对焙烧钼精矿的物相组成中的4价、6价及钼酸盐、硫化钼含量进行分析确定,分别按计算相应的含氧系数，确定冶炼钼铁生产所需实际的还原剂用量；计算出的还原剂用量进行配比、混料、装炉冶炼、镇静、放渣、起吊水淬、破碎精整、化验包装工序生产出最终产品钼铁。利用本方法能科学高效地处理不同焙烧工艺，不同品级，不同有效氧含量的焙烧钼精矿进行钼铁冶炼，适应面广，技术经验要求低，适合钼铁冶金技术的开放式发展；尤其是保证所产钼铁质量稳定，降低冶炼能耗及生产成本，使钼铁冶炼工艺环保、安全、高效顺畅进行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种钼铁冶炼方法，尤其是涉及一种基于焙烧钼精矿中有效氧含量的钼铁冶炼方法。

背景技术

已知的，金属热还原法是用对氧亲和力大的元素（硅、铝）去还原对氧亲和力小的金属氧化物（氧化钼），用此方法冶炼钼铁工艺是钼铁生产中常见的工艺，过程分为原料准备、配比计算、混料、装炉冶炼、镇静、放渣、起吊水淬、破碎精整、化验包装等工序。冶炼过程化学反应放出大量的热能，足够把合金和渣加热到必需的温度而无需从外界供给热量，反应自热顺利进行，从而分离出合金和炉渣，故也称炉外法。反应进行的条件取决于单位炉料的化学反应热效应,进而取决于物料平衡计算中的氧平衡计算，物料平衡和热量平衡计算在整个金属热还原法中起着重要的作用。

传统的冶金计算虽然有严谨的物料平衡和热量平衡计算，在其“氧”平衡计算阶段，以前只假设钼精矿焙烧矿中的钼全部以三氧化钼形态存在，即6⁺价钼形态存在，以化学分子式MoO₃求出其含氧量系数：O₃/Mo=16*3/96为0.5，用钼精矿焙烧矿中钼质量百分比和含氧系数0.5之积得出总含氧量进行氧平衡计算，再确定过量系数1-3%，进而计算还原剂用量。因焙烧工艺的差别致使焙烧钼精矿中含有1-35%不定量的二氧化钼（4价）、硫化钼和其他钼酸盐，而不是假设的“钼精矿焙烧矿全部以三氧化钼形态存在”，不同价态的钼对金属热法工艺的“氧平衡计算”的影响是极其深远的，忽略此项因数的影响在实际生产中往往造成还原剂含量及热量不稳定，不但影响钼铁质量，还决定金属回收率 、生产成本、安全环保等生产指标，其对总氧量的平衡计算起决定性作用。

在其“氧”平衡计算阶段的实际操作中，还往往依靠技术人员的个人经验修正结果来组织实际生产，除将个人经验作为商业机密外，因各种不可预知因素的干扰，导致还原剂控制不稳定，进而导致钼铁生产经济技术指标不稳定现象频繁发生，使钼铁质量下降、生产成本上升，用此方法所得配方数据用于实际冶炼十分不可取。，也不利于钼铁冶金技术的开放式发展。

发明内容

    为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种基于焙烧钼精矿中有效氧含量的钼铁冶炼方法。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种基于焙烧钼精矿中有效氧含量的钼铁冶炼方法，其步骤为：

（1）  取批次焙烧钼精矿用经典的化验方法--钼酸铅重量法确定总钼质量数；用氨溶沉淀法确定同批次焙烧钼精矿中可溶的三氧化钼（包括少量可溶钼酸盐）质量数，计算出可溶三氧化钼的质量百分比；

（2）  预定焙烧钼精矿中硫化钼含量1%、其他不溶钼酸盐1%，总氧化态钼（三氧化钼和二氧化钼）含量98%，用减量法减去可溶三氧化钼质量百分比得出其二氧化钼质量百分比；确定出焙烧钼精矿的物相组成质量百分比；

（3）分别以下形态计算相应的含氧系数：MoO₃^-：48/96=0.5； MoO₂^-: 32/96=0.333；

（4）确定焙烧钼精矿中有效含氧量的总含氧系数，如下公式计算：

∑o=（MoO₃%*0.5+MoO₂%*0.333)*0.98

MoO₃%为MoO₃的质量百分比；

MoO₂%为MoO₂的质量百分比；

（5）根据焙烧钼精矿中的有效含氧量计算并过量10%确定冶炼钼铁生产所需实际的还原剂用量；其他物料所需数量按常规方法确定；

（6）按照步骤（5）计算出的还原剂用量进行配比、混料、装炉冶炼、镇静、放渣、起吊水淬、破碎精整、化验包装工序生产出最终产品钼铁。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：利用本方法能科学高效地处理不同焙烧工艺，不同品级，不同有效氧含量的焙烧钼精矿进行钼铁冶炼，适应面广，技术经验要求低，适合钼铁冶金技术的开放式发展；尤其是保证所产钼铁质量稳定，降低冶炼能耗及生产成本，使钼铁冶炼工艺环保、安全、高效顺畅进行。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

实施例一

以1000KG氧化钼为计算单位。氧化钼：钼56%，其中三氧化钼含量；硅铁：硅量75%、铝2%；氧化铁：铁65%   钼铁产品：钼61%

（1）取批次焙烧钼精矿用经典的化验方法--钼酸铅重量法确定总钼质量数；用氨溶沉淀法确定同批次焙烧钼精矿中可溶的三氧化钼质量数，计算出可溶三氧化钼的质量百分比82%；

（2）预定焙烧钼精矿中硫化钼含量1%、其他不溶钼酸盐1%，总氧化态钼含量98%，用减量法减去可溶三氧化钼质量百分比得出其二氧化钼质量百分比MoO₂%；确定出焙烧钼精矿的物相组成质量百分比为0.98-0.82=16%；

1.   含氧系数：0.5*0.82+（0.98-0.82）*0.333=0.4632

氧化钼有效含氧量=1000*56%*0.4632=259.392KG

2.   总氧量：259.392+280*0.9%*0.152（氧化铁）-55*0.99%*0.89（铝粒）=249.236KG

3.   所需硅铁量：249.725/（1.143*0.75+0.889*0.02）*1.1=313.2KG

4.   其他过程从略，配比如下：氧化钼1000KG；硅铁313 KG；铝55 KG；氧化铁280KG；钢屑 174 KG；氧化钙98 KG 。

5.   炉料单位热效应：2210KJ/KG

对比例

在相同的条件下，假设钼精矿焙烧矿全部以三氧化钼形态存在，即全部为6⁺价钼形态存在，其含氧量以化学分子式MoO₃求出其含氧量系数：O₃/Mo=16*3/96为0.5，在乘以钼精矿焙烧矿含钼量求出其总含氧量来计算氧平衡，再确定过量系数1-3%，进而计算还原剂用量。

1.含氧系数：0.5

氧化钼有效含氧量=1000*56%*0.5=280KG

2.总氧量：280+280*0.9*0.152（氧化铁）-55*0.99*0.89（铝粒）=269.844KG

3.所需硅铁量：269.844/（1.143*0.75+0.889*0.02）*1.04=320KG

4.其他过程从略，配比如下：氧化钼1000 KG；硅铁320 KG；铝55 KG；氧化铁280 KG；钢屑 172 KG； 氧化钙98 KG。

5.炉料单位热效应：2221KJ/KG  实为2198KJ/KG

因原方法无考虑到二氧化钼14%的含量对热值的影响，还原反应热值将被高估：1000*56%*569KJ=44609.6KJ/1000KG氧化钼，为大规模冶炼留下隐患。

假如焙烧钼精矿中实际存在的三氧化钼含量波动更大，那么原方法将计算结果偏差更大。

据此，那么实际生产每炉投入氧化钼4000kg计，整炉将多出8*4=32Kg硅铁，对于“斤斤计较”的钼铁冶炼将带来灾难性的后果，单就此计算还原剂成本上升32*4元=128元/炉，钼铁硅含量势必大于1.5%而产出级外品，还会因还原剂过剩而导致单位炉料发热值过高，而使反应剧烈喷溅，产生安全隐患，冶炼烟尘外泄诱发环保事故。

可见此含氧系数的确定较为科学。

本发明未详述部分为现有技术。