[发明专利]铝灰预处理碳热还原制取铝硅铁合金的方法

摘要

本发明提供了铝灰预处理碳热还原制取铝硅铁合金的方法，将二次铝灰、废阴极炭块和纸浆干粉均匀混合并制成粉末，然后将混合料压制成球团并进行高温真空蒸馏，使得铝灰中的氟化物、氯化物和废阴极炭块中的氟化物和金属钠挥发，进而与铝灰和废阴极炭块分离，同时废阴极炭块中的氰化物被分解；再将蒸馏渣粉碎并与粉煤灰进行配料及混合，在电弧炉内以废阴极炭块中的固定碳为还原剂高温还原以氧化铝和氧化硅为主的物料进而制备一定成分的铝硅铁合金；同时在高温还原过程中完成铝灰中氮化铝的分解和废阴极炭块中氰化物的全部分解，在同一个工艺中实现多种危废、固废的综合利用。

主权项

1.铝灰预处理碳热还原制取铝硅铁合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，按目标铝硅铁合金的成分确定二次铝灰、粉煤灰和废阴极炭块的用量，以废阴极炭块中所含固定碳为还原剂按化学计量比计算还原二次铝灰中Al₂O₃、SiO₂氧化物产生的金属铝、硅的量，再计算用废阴极炭块还原粉煤灰的Al₂O₃、SiO₂氧化物所得到的金属铝、硅的量，用还原粉煤灰得到的铝、硅量调配还原二次铝灰得到的金属铝、硅的量，即得到所配制铝硅铁合金中的铝、硅的成分，以及二次铝灰、粉煤灰和废阴极炭块的用量；将二次铝灰、废阴极炭块和纸浆干粉一起放入球磨机中磨碎并混合均匀，然后利用压球机将混合料压制成球团；步骤2，再将球团装入真空容器中进行高温真空蒸馏，蒸馏温度为900‑1100℃，蒸馏时间为2‑10h，真空度为0.1‑100Pa；挥发的氟化物、氯化物和金属钠进入冷凝系统，而蒸馏渣留在真空容器内；步骤3，将蒸馏渣从真空容器中取出并用粉碎机粉碎，并使蒸馏渣粉体与粉煤灰的均匀混合；步骤4，启动电弧炉并逐渐提高炉内温度，当底部弧区温度为1900‑2300℃时，将混合均匀的物料通过空心电极送入到电弧炉内；当熔炼过程达到2‑6h后从电弧炉底部放出形成的铝硅铁合金。