攀西稀土精矿直接冶炼稀土硅铁合金

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1、攀西稀土精矿直接冶炼稀土硅铁合金除尘脱硫的化学基础烟气脱硫工艺的化学基础主要是利用SO2的以下特性:（1）酸性SO2属于中等强度的酸性氧化物，可用碱性物质吸收，生成稳定的盐。（2）与钙等碱土族元素生成难溶物质如用钙基化合物吸收，生成溶解度很低的CaSO3?1/2H2O和CaSO4?2H2O4。（3）SO2在水中有中等的溶解度溶于水后生成H2SO3。然后可与其他阳离子反应生成稳定的盐，或氧化成不易挥发的H2SO4（4）还原性在与强氧化剂接触或有催化剂及氧存在时，SO2表现为还原性，自身被氧化成SO3。SO3是更强的酸性气体，易用吸收剂吸收。（5）氧化性SO2

2、除具还原性外，还具有氧化性，当其与强还原剂（如H2S、CH2、CO等）接触时，SO2可被还原成元素硫。稀土硅铁合金是我国传统的稀土应用主产品之一，主要用于球墨铸铁和钢铁冶炼，年均稀土消耗量为4800t～5200t（以氧化物计算），占国内稀土应用量的1/3以上。“八五”期间我国稀土硅铁合金产量年平均1.2万t左右，其中出口0.43万t～0.5万t，对我国稀土应用举足轻重。就年均生产能力而言，我国已超过10万t，但实际生产能力超过3000t的厂家不多。比较有规模的包钢稀土一厂、四川双流稀土合金冶炼厂、山东凯威稀土责任有限公司等，其生产方法基本代表了国内几种不同

3、类型的生产工艺。根据冶金行业规划，稀土处理铸铁件和稀土处理钢都有较大幅度增长，年消耗稀土约在6500t左右。但由于主要进口国日本、韩国球化剂趋于采用低稀土，再加上我国已形成的每年10万t以上的生产能力，致使我国从事稀土硅铁合金的厂家竞争激烈化。因此，从原料选用、工艺改善、提高稀土回收率等方面增强竞争力，显得十分重要。1攀西精矿与冶炼工艺选用众所周知，精料的选择是改善金属冶炼过程中各项技术经济指标的重要手段。我国首创的硅热法生产稀土硅铁合金，工艺的形成和发展已有30余年。其间重大工艺改进均与稀土原料的变化密切相关。在几种稀土矿中，以攀西地区冕宁矿有害杂质元素

4、最低。而80年代以来国际上对合金中杂质含量要求愈来愈高。由南京市冶金研究所首创采用包头30％REO精矿直接冶炼稀土硅铁合金新工艺（1997年年初包钢稀土一厂亦采用该工艺），大大简化了硅铁还原稀土富渣和硅铁还原稀土精矿脱铁脱磷渣工艺，大大改善了技术经济指标。80年代后期南京南方稀土研究所首先利用攀西冕宁、三岔河、牦牛坪矿区为中心的稀土矿，进一步改善直接冶炼新工艺，立足攀西矿易采选、品位高、成本低等特点，采用40％REO精矿直接冶炼稀土硅铁合金，使各项技术经济指标又大大提高一步，增强了产品出口能力，并将此工艺在国内普及，经济效益和社会效益十分明显。随着国外冶金

5、技术的提高，国际市场要求我国出口稀土硅铁合金中钛（Ti）含量低于0.3％以下，有的甚至要求低于0.15％，对P、Mn、Ca等杂质元素含量亦提出相应严格要求。同时对以稀土硅铁合金为原料的延伸产品——稀土硅镁合金中微量元素含量亦有严格控制，如：Ti≤0.2％，Al≤0.5％，Mn≤0.5％。为了开拓国际市场，与国际通标接轨，出口产品原料的选择也十分重要，攀西稀土矿物相组成和其化学成分是目前国内生产稀土硅铁合金最理想的原料。2工艺概述2.1一段还原选用HX—0.5T标准炼钢电弧炉。变压器公称容量650kW。全碳质炉衬，炉膛直径1050mm，合金主原料为攀西稀土精

6、矿、75#硅铁与石灰，采用直接入炉一次冶炼工艺。操作中应注意，攀西精矿粒度为60目～120目，含水量为8％左右，布料时宜置于炉膛中下部，避免蹋料喷溅而影响操作环境和稀土收得率，冶炼中应严格控制炉内气氛，掌握碱度、温度与强化还原程度三者关系，以确保各项技术经济指标，冶炼中应严格操作规程，掌握出料温度与浇注合金锭的合理方法等，完成一段还原。2.2留渣二段还原采用电硅热法生产稀土硅铁合金，即使在还原状态良好的情况下，也有20％～30％的REO残留在炉渣中成为废弃物。采用40％REO的攀西精矿生产稀土硅铁合金，炉渣中REO仍高达5％～7％。尤其在生产高品位合金时（

7、REO＞30％以上）炉渣中REO的残留量更大。为充分利用资源，进一步降低成本，可采用留渣二段还原工艺，将高品位合金生产中热渣留在炉内，重新调整碱度，再次进行还原。其优点，一是可生产质优价廉的RE13％～17％低品位多元复合合金；二是二段还原实现后，稀土总收得率可大于90％；三是炉渣中REO可降至1％～1.5％，低于国家允许的废渣排放标准（放射性比活度7×104Bq/kg），废渣可综合利用于水泥或玻璃澄清、复合微肥等方面。该工艺由南京南方稀土研究所研制并在四川双流稀土合金冶炼厂加以应用，经济效益十分明显。3问题讨论3.1Ti含量的控制国外市场对合金中Ti含量

8、要求甚严。攀西稀土原矿中Ti含量较低，用于冶炼出口合金，Ti含量超