一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法
专利汇可以提供一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 通过一种新的技术手段，实现在 碳 热还原条件下生产重金属稀土 硅 铁 合金 的工艺，具有稀土得率显著提高、工艺流程简便、综合成本明显低、环境影响相对较轻的特点，对重稀土硅铁合金产品的工业化制备和应用广泛具有重要价值。同时，本发明将轻稀土硅铁合金产品的应用特性与重稀土硅铁合金进行了复合，具有优异的球化、孕育、蠕化以及抗衰退化等更为全面应用技术特征，同时，因为轻稀土类原料价格相对低廉，也直接降低了重稀土硅铁合金产品的制备成本，有利于产品的产业应用。，下面是一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法专利的具体信息内容。
1.一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）以如下稀土物料为稀土原料，进行混料；
a. 富钇稀土物料，其中：以REO计的RE元素总量大于20%，Y2O3/TREO≥70%，以REO计的镧组稀土元素总量/TREO<5%；
b. 富铈稀土物料，其中：以REO计的RE元素总量大于20%，CeO2/TREO≥50%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO<10%；
c. 富镧稀土物料，其中：以REO计的RE元素总量大于20%，La2O3/TREO≥50%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO<10%；
混料时，稀土原料中各稀土物料混料比例须满足：以稀土原料总计，Y2O3/TREO≥50%，（CeO2+La2O3）/TREO≥12%，CeO2/TREO≥4%，La2O3/TREO≥4%；
将混料所得的稀土原料，与硅质原料、碳质还原剂进行配料，并经压制而制成稀土团块；根据压制工艺的要求以及基础原料的特征，在各原料中加入粘合剂来进行配料；以TRE计的基础稀土原料配料量为理论值80～100wt%；所述硅质原料量为理论值的10～60wt%，硅质原料量以稀土团块中总Si元素计，包括粘合剂所带入的Si元素；碳质还原剂量为稀土团块中硅质元素还原为单质所需理论值的100%-130wt%，碳质还原剂量以稀土团块中的固定碳计；
（2）将硅石、碳还原剂和上述稀土团块一起入炉冶炼；若步骤（1）中稀土团块中稀土原料量不足100wt%，则将剩余量的稀土原料与硅石、碳还原剂和上述稀土团块一起入炉冶炼；
硅石投入量为理论值的100～120wt%扣除稀土团块中所含硅量后所对应的剩余量，硅石投入量以硅石中的SiO2计；碳质还原剂为理论值扣除稀土团块中所含固碳量后所对应剩余量的0.80～0.96倍，碳质还原剂以碳质还原剂中的固定碳计；出炉烧铸，得到稀土硅铁合金。
2.根据权利要求1所述一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于所用的稀土物料为稀土湿法冶金产生的富集物、稀土功能材料生产和使用过程中产生的废料、稀土精矿、单一稀土氧化物、混合稀土氧化物、单一稀土碳酸盐、混合稀土碳酸盐、单一稀土草酸盐、混合稀土草酸盐、单一氢氧化稀土、混合氢氧化稀土、稀土冶炼炉渣中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于所用的富钇物料为钇基重稀土混合稀土矿产品、稀土分离企业生产的高钇稀土富集物、氧化钇、碳酸钇、草酸钇、氢氧化钇、稀土荧光粉废料中一种或几种的混合物；所用的富铈物料为氟碳铈矿产品、混合稀土矿产品、稀土分离企业生产的富铈稀土富集物、氧化铈、氧化镧铈、碳酸铈、草酸铈、氢氧化铈、稀土抛光粉废料、稀土荧光粉废料中一种或几种的混合物；所用的富镧物料为氟碳铈矿产品、稀土混合矿产品、稀土分离企业生产的高镧稀土富集物、氧化镧、氧化镧铈、碳酸镧、草酸镧、氢氧化镧、稀土抛光粉废料、稀土催化剂废料中一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于步骤（1）所用的硅质原料为硅石、微硅粉、硅微粉、硅粉、硅粒、石英砂、硅系铁合金冶炼炉渣中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于所用的碳质还原剂为焦炭、炭粉、兰炭、半焦炭、木炭、气煤焦、烟煤、石油焦、精煤粉中一种或几种的混合物；步骤（1）中碳质还原剂要求固定C≥70wt%，灰份<10wt%；步骤（2）中碳质还原剂要求固定C≥80wt%，灰份<7wt%。
6.根据权利要求1所述一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于所用的粘合剂为水玻璃、微硅粉、膨润土、纸浆、糖浆废液、植物淀粉中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于步骤（2）所述的硅石中含有SiO2>98wt%，Al2O3<0.4wt%，CaO<0.2wt%。
8.根据权利要求1所述一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法，其特征在于步骤（2）所述的出炉后静置10分钟以上再进行烧铸；若所出炉的合金熔液上层出现悬浮渣，则加以附属设备进行撇除，然后再进行烧铸。
一种生产轻稀土复合型重稀土硅铁合金的方法
技术领域
背景技术
发明内容
a. 富钇稀土物料，其中：以REO计的RE元素总量大于20%，Y2O3/TREO≥70%，以REO计的镧组稀土元素总量/TREO<5%；
b. 富铈稀土物料，其中：以REO计的RE元素总量大于20%，CeO2/TREO≥50%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO<10%；
c. 富镧稀土物料，其中：以REO计的RE元素总量大于20%，La2O3/TREO≥50%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO<10%；
混料时，稀土原料中各稀土物料混料比例须满足：以稀土原料总计，Y2O3/TREO≥50%，（CeO2+La2O3）/TREO≥12%，CeO2/TREO≥4%，La2O3/TREO≥4%；
将混料所得的稀土原料，与硅质原料、碳质还原剂进行配料，并经压制而制成稀土团块；根据压制工艺的要求以及基础原料的特征，在各原料中加入粘合剂来进行配料；以TRE计的基础稀土原料配料量为理论值80～100wt%；所述硅质原料量为理论值的10～60wt%，硅质原料量以稀土团块中总Si元素计，包括粘合剂所带入的Si元素；碳质还原剂量为稀土团块中硅质元素还原为单质所需理论值的100%-130wt%，碳质还原剂量以稀土团块中的固定碳计；
（2）将硅石、碳还原剂和上述稀土团块一起入炉冶炼；若步骤（1）中稀土团块中稀土原料量不足100wt%，则将剩余量的稀土原料与硅石、碳还原剂和上述稀土团块一起入炉冶炼；
硅石投入量为理论值的100～120wt%扣除稀土团块中所含硅量后所对应的剩余量，硅石投入量以硅石中的SiO2计；碳质还原剂为理论值扣除稀土团块中所含固碳量后所对应剩余量的0.80～0.96倍，碳质还原剂以碳质还原剂中的固定碳计；出炉烧铸，得到稀土硅铁合金。
具体实施方式
（1）稀土团块制备
以如下稀土物料为稀土原料，进行混料；
a. 碳酸富钇（来源于赣州南方离子矿经湿法冶金所产富集物，其中：TREO为36.12%，Y2O3/TREO=85.78%，以REO计的镧组稀土元素总量/TREO为0.75%；平均粒度6mm；BaO≤5%，CaO<5%，TiO2<1%）；
b. 富铈渣（来源于四川氟碳铈矿湿法冶金所产废料，其中：TREO为72.30%，CeO2/TREO=
91.12%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO为1.89%；平均粒度6mm；BaO≤5%，CaO<5%，TiO2<
1%）；
c. 富镧稀土富集物（来源于山东微山稀土矿经湿法冶金所产富集物，其中：TREO为
86.12%，La2O3/TREO=82.60%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO为2.33%；平均粒度5mm；BaO≤5%，CaO<5%，TiO2<1%）。
70%、灰分<10%，水分<5%，粒度≤5mm；数量为将硅质元素还原为单质所需理论值的120%）与水玻璃（其中SiO2≥25%，模数为3.5士0.30；用量为稀土原料的4.2%）一起混匀，挤压强制成型制成稀土团块；经烘焙使其强度增加，作为稀土团块备用。
第二天所得稀土硅铁乐金产品组分情况（%）：RE 29.22；Y/TRE=75.18，La/TRE=8.25，Ce/TRE=13.68；Si 49.66；Ba+Ca 1.09；P<0.01；Fe余量。
（1）稀土团块制备
以如下稀土物料为稀土原料，进行混料；
a. 碳酸富钇（来源于赣州南方离子矿经湿法冶金所产富集物，其中：TREO为36.12%，Y2O3/TREO=85.78%，以REO计的镧组稀土元素总量/TREO为0.75%；平均粒度6mm；BaO≤5%，CaO<5%，TiO2<1%）；
b.稀土抛光粉废渣（来源于稀土抛光粉使用失效后所产废料，其中TREO为84.12%，CeO2/TREO=88.11%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO为2.46%；平均粒度4mm；BaO≤5%，CaO<5%，TiO2<1%）；
c. 高镧稀土富集物（来源于山东微山稀土矿经湿法冶金所产高镧富集物，其中：TREO为96.23%，La2O3/TREO=92.64%，以REO计的钇组稀土元素总量/TREO为2.12%；平均粒度5mm；
BaO≤5%，CaO<5%，TiO2<1%）。
第二天所得稀土硅铁乐金产品组分情况（%）：RE 32.26；Y/TRE=76.17，La/TRE=16.88，Ce/TRE=5.25；Si 49.06；Ba+Ca 1.09；P<0.01；Fe余量。
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