Флюс для обработки ванадийсодержащего чугуна Советский патент 1984 года по МПК C21C5/54 

а

00 СП Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к переделу вйнадийсодержащего чугуна в конвер терах с получением ванадийсодержащего шлака и металлического полупродукта. Известен способ получения ванадий со держащего шлака, включающий продувку чугуна в конвертере, при этом с целью улучшения вскрываемос ти шлака на гидрометаллургическом переделе в пятиокись ванадия в кон вертер вводят необходимое количество щелочных окислой til. Недостатком способа и получаемого состава шлака являются больши потери окислов щелочных металлов, используемых при плавке в качестве флюса, из-за их летучести и больши колебания их содержания в получаемом шлаке. Известно также использование в качестве флюса алюмосодержащих ком понентов которые вводят в шлак в количестве, обеспечивающем остаточ ное содержание глинозема в количестве 5-10% С2. Недостатком этого флюса и спосо ба его введения в шлак является не равномерность распределения глинозема в шлаке, а отсюда незначитель ное улучшение вскрываемости на гидропеределе. Наиболее близким по составу и достигаемому эффекту к предлагаемому является флюс 3 для обработ ванадийсодержащехо чугуна, включаю щий, мас.%: Пятиокись ванадия 0,4-0,3 Двуокись кремния 2,0-20,0 Окись кальция 1,0-10,0 Окислы железа Остальное Недостатком известного флюса яв ляется то) что его введение не ока зывает существенного положительног влияния на химическую вскрываемост ванадиевого шлака как сырья для производства технической пятиокиси ванадия. Целью, изобретения является повышение перехода ванадия в шлак при обработке чугуна и химической вскры ваемости шлака. Эта цель достигается тем, что флюс для обработки ванадийсодержа,щего чугуна, включающий пятиокись ванадия, окись кальция, двуокись кремния и окислы железа, дополнител но содержит окислы натрия, калия и алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Пятиокись ванадия 0,5-2,0 .Окись кальция 0,5-2,0 Двуокись кремния 2,0-10,0 Окись натрия 2,0-4,0 Окись кальция 0,1-2,0. Окись алюминия 3,0-5,0 Окислы железа . Остальное окислы натрия и калия снижают вязкость оксидного расплава и стабилизируют процесс шлакообразования, уменьшают вынос шлака и количество в нем металловключений. Это особенно важно при переделе низкокремнистых ванадиевых чугунов, когда заметалленность шлака сильно возрастает, а процессы шлакообразования затрудняются. Окислы алюминия, как тугоплавкие компоненты, служат в процессе формирования шлака центрами зародышеобразования ванадийсодержащих шпинелидов. Все эти добавки повышают техноло-гичность -ванадиевого шлака при последующем его обжиге и выщелачивании. В частности, окислы натрия и калия это реакционные щелочные добавки. Окислы натрия, будучи введенными в шлак уже при его формировании, распределяются в шлаке в дисперсных фазах, тесно контактирующих со шпинелидами. Вследствие многократного увеличения поверхности взаимодействия натрий - и ванадийсодержащих фаз процесс окисления ванадия при обжиге дополнительно ускоряется и идет намного полнее. Окислы натрия, играя роль реакционной добавки, служат в то .же время катализатором ускорения окислительных реакций. Неполное извлечение ванадия из шлака обычно связано с присутствием ванадия в качестве изоморфной примеси в твердом растворе PgOj- Входящие в состав комплексного флюса ионы алюминия замещают в этом растворе ванадий и способствуют таким путем его окислению до растворимой пятивалентной формы. Флюс может быть получен в виде специально подготовленного агломератас добавкой указанных окислов. Причем с целью уменьшения потерь окислов щелочных металлов при атоме рации и введении в конвертер целесообразно добавлять их в агломерат в форме нелетучих соединений, например, в виде нефелинового концентрата, в котором суммарное содержание окислов натрия и калия составляет до 20% и выше. При введении нефелинового концентрата в агломерат содержание N330 находится в пределах 2-4 мас.%, 0,1-2,0 мас.%, а А1;20з - 3-5 мас.%. Снижение концентрации этих окислов ниже нижнего предела нецелесообразно, так как при использовании такого агломерата не достигается существенного повышения химической вскрываемости ванадиевого шлака. Увеличение концентрации дополнительно введенных окислов -выше верхнего предела также нецелесообразно,так как чрезмерное повьачение концентрации Л12 0 ухудшает структуру шлака, а в случае повышения окислов натрия и калия наблюдается образование спеков шихты при обжиге.

П р и м е р. Для деванадации чугуна в конвертере применяют известные флюсы, а также флюсы с различным содержанием , KgО, согласно предлагаемого состава.

В результате проведения плавок с применением этих флюсов получают ванадиевые шлаки, которые исследуют на химическую вскрываемость в лабораторных условиях. Состав использованных флюсов и результаты химической вскрываемости ванадиевых шлаков представлены в таблице.

1,0 2,0

0,4

2,8

77

Остальное