一种利用矿热电炉熔炼煤矸石与红土镍矿制备无机矿物纤维的方法

摘要

一种利用矿热电炉熔炼煤矸石与红土镍矿制备矿物纤维的方法，其特点是：在煤矸石中配入红土镍矿和石灰，使熔渣成份符合无机矿物纤维的要求；煤矸石经过成份调整并干燥后采用矿热电炉熔化，通过调整二次电压和电流有效控制熔渣温度、粘度，煤矸石中含有的固定碳作为还原剂在熔炼过程把熔渣中的镍和铁还原成镍铁合金副产品；矿热电炉与离心制纤机之间增设有保温电炉，矿热电炉熔炼定期排放熔渣和镍铁，其中熔渣流入进保温电炉，再从保温电炉中连续、恒流量给入离心制纤机制备出无机矿物纤维。本发明利用煤矸石中的碳还原红土镍矿中的镍和铁，产出副产品镍铁合金，具有工艺过程能源利用率高、低污染、运行成本低、经济和社会效益好的特点。

主权项

一种利用矿热电炉熔炼煤矸石与红土镍矿制备矿物纤维的方法，其特征在于由以下步骤构成：（1）配料，在煤矸石中配入一定数量的红土镍矿和石灰，使熔渣的成份符合无机矿物纤维的要求，还可提高原料的导电性能使电炉熔炼成为可行，所述的煤矸石的固定碳含量9.44～13.06%、灰分含量78.67～81.3%，其中SiO₂ 59.69～67.31%、Al₂O₃19.38～25.08%，红土镍矿主要成份为：Ni 1.84～2.02%、Fe 14.33～15.52%、MgO 11.68～13.63%、SiO₂ 45.71～46.56%，原料配比为煤矸石：红土镍矿：石灰=40～42：40～45：15～20；（2）矿热电炉熔炼，由于导电性能好的红土镍矿加入，煤矸石经过成份调整并干燥后采用矿热电炉熔化，通过调整二次电压和电流有效控制熔渣温度、粘度，电炉上方高温烟气用于原料（红土镍矿和煤矸石）干燥，大幅度提高了能源利用效率，煤矸石中含有的固定碳作为还原剂在熔炼过程把熔渣中的镍和铁还原成镍铁合金副产品，在1000KVA矿热电炉中冶炼熔化至少4小时后，冶炼结束, 镍铁合金放出铸锭，熔渣流入下一设备进行处理；（3）离心机制备纤维，由于矿热电炉采用熔炼间歇排渣、放镍铁的操作方式，无法实现连续给料连续放渣，而离心机制备纤维要求制纤连续进行、要求熔渣连续、恒流给料，所述的矿热电炉与离心制纤机之间增设有保温电炉作为缓冲，矿热电炉熔炼每四小时排放一次熔渣和放镍铁，熔渣流入进保温电炉， 再从保温电炉中以2500‑3000kg/h流量连续、恒流量给入离心机，其中熔融渣保温温度为1600±50℃～1620±50℃（此时熔融渣粘度为69～81泊），成纤机线速度为170‑190 m/s，高压风风压为0.6‑0.8MPa的条件下制备出无机矿物纤维，所得纤维产品主要指标为：纤维成份SiO 53.14～2 53.62%、Al2O3 12.81～14.51%、CaO 15.42～16.35%、MgO 6.96～7.18%；纤维直径9.14～9.87μm；长径比110～115；成纤率75.39～75.84%；同时电炉冶炼得到副产品镍铁合金产品，镍铁合金成份中的主要指标：Ni 9.45～10.43%、Si 1.37～1.62%、C 1.21～1.55%、S 0.035～0.037%；镍回收率90.07～90.38%。