分解稀土精矿中硫化物及氟化物的方法 以及稀土精矿制球工艺 【技术领域】
本发明涉及一种稀土硅铁合金的生产方法，尤其是分解稀土精矿中硫化物及氟化物的方法以及稀土精矿制球工艺。背景技术
目前，稀土铁合金的生产方法主要有四种，即：电热硅法、碳还原法、熔盐电解法和兑混法。在稀土铁合金的生产前，都要把含有稀土氧化物(Rare earths oxide，以下简称REO)的稀土精矿、还原剂、粘接剂混合后制成稀土球团，以利于在冶炼时还原稀土元素而得到稀土合金。在制球前先将稀土精矿放入焙烧窑里，在800℃以上的高温中进行焙烧，使矿中的硫化物、氟化物大部分分解，以提高矿石中REO的含量。但上述焙烧后的稀土精矿其灼烧飞扬损失达到4～5％，焙烧一吨稀土精矿需煤80～120Kg，其他费用25元/吨。同时，稀土矿中硫化物、氟化物分解后生成的H2S、HF与水蒸气反应生成酸，对焙烧炉有极强的腐蚀作用。另外，经焙烧后地稀土精矿品位波动大，给生产带来较大的影响。发明内容
为了克服现有的稀土精矿制球工艺中，因焙烧带来的稀土精矿损失大、对设备腐蚀严重的不足，本发明提供一种稀土精矿损失小、不会对设备造成腐蚀的分解稀土精矿中硫化物及氟化物的方法以及稀土精矿制球工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：分解稀土精矿中硫化物及氟化物的方法，将稀土球团、硅石、还原剂按重量百分比0.9～1.1∶2∶0.8～1.2的比例配料，混合均匀后加入矿热炉中，利用矿热炉上部预热区800～1000℃的温度分解稀土球团中的硫化物、氟化物，生成碳化稀土。
采用如权利要求1所述的分解稀土精矿中硫化物及氟化物的方法，所述的稀土球团的稀土精矿制球工艺，包括如下工艺步骤：
(1)稀土精矿选用：选用REO含量为60～80％、粒度为0.2～3mm的稀土精矿原料；
(2)检验：化验稀土精矿中的REO含量；
(3)配料：根据化验出的稀土精矿中的REO含量，配入还原剂和粘接剂，使配入后的物料中REO含量为45％～55％；
(4)混料：将上述原料混合均匀；
(5)压球：将混合均匀的物料在压力大于25MPa的常温下，在制球机中将上述原料压制成直径20～60mm的球团；
(6)烘干：将压制好的球团在130～170℃的温度下烘干，使含水量按重量百分比计≤5％；
(7)检验：化验出稀土球团中REO的含量。
本发明的有益效果是，由于取消了原有工艺中的焙烧工序，避免了稀土矿的焙烧损失，节约了矿产资源，使稀土精矿的品位得以保证和利于控制，同时还降低了生产成本和设备的腐蚀。具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
矿热炉的生产过程是通过炉料的不断下沉来连续进行生产的，矿热炉中从下而上分为：熔池区、坩锅区、反应区和预热区，预热区位于最上层。在生产的过程中，随着炉料的不断加入，生产连续不断的进行。预热区的温度一般达800～1000℃，根据这一特点，可将稀土矿的分解硫化物及氟化物的焙烧工序改在此环节进行。
本发明分解稀土精矿中硫化物及氟化物的方法，是将稀土球团、硅石、还原剂按重量百分比0.9～1.1∶2∶0.8～1.2的比例配料，混合均匀后加入矿热炉中，利用矿热炉上部预热区800～1000℃的温度分解稀土球团中的硫化物、氟化物。所述的还原剂为碳粉、木粉或碳粉与木粉的混合物。分解出的气体进入环保设施进行处理后排放。碳与稀土发生初步反应，生成碳化稀土。硫化物、氟化物分解后，球团内形成空隙，增大了稀土球的反应面积，给稀土合金的生成以及产品品质的提高奠定了基础。
采用上述分解稀土精矿中硫化物及氟化物的方法，所述的稀土球团的稀土精矿制球工艺，包括以下工艺步骤：
(1)稀土精矿选用：选用REO含量为60～80％、粒度为0.2～3mm的稀土精矿原料；
(2)检验：化验稀土精矿中的REO含量；
(3)配料：根据化验出的稀土精矿中的REO含量，配入还原剂和粘接剂，使配入后的原料中REO含量为45％～55％；
(4)混料：将上述还原剂、粘接剂、稀土精矿原料混合均匀，可以采用混料机进行混料；
(5)压球：将混合均匀的物料在压力大于25MPa的常温下，在制球机中将上述原料压制成直径20～60mm的球团，以球团直径为50mm左右为佳；
(6)烘干：将压制好的球团在130～170℃的温度下烘干，使含水量按重量百分比计≤5％；
(7)检验：化验出稀土球团中REO的含量。
上述稀土球团的稀土精矿制球工艺中，还原剂可选用碳粉、木粉或碳粉和木粉的混合物，所述粘接剂为按重量百分比计，含有42％固态物的常用液态粘接剂。稀土球团的稀土精矿制球工艺中，碳粉、木粉、粘接剂之间的配搭比例，按占稀土球团总重量的百分比计，为：10～15％碳粉、7～12％木粉、15～25％粘接剂，粘接剂根据稀土精矿、碳粉、木粉的含水量以及实际的操作而定，只需将精矿、碳粉、木粉能够粘接为一体即可。
实施例1：将经过化验，其REO含量为75％、粒度为0.2～3mm的稀土精矿原料600kg，与180kg碳粉、102kg木粉和120kg粘接剂混合，配入后的物料中REO含量为48％。将混合均匀的物料在压力大于25MPa的常温下，在制球机中将上述原料压制成直径50mm的球团后，再将压制好的球团在130～170℃的温度下烘干，使含水量按重量百分比计小于5％，即制成1000kgREO含量为48％、球团直径为50mm左右的稀土球团。
将上述1000kgREO含量为48％的稀土球团与2000kg硅石、1000kg还原剂进行配料，混合均匀后加入矿热炉中，利用矿热炉上部预热区800～1000℃的温度分解稀土球团中的硫化物、氟化物，分解出的气体进入环保设施进行处理后排放。碳与稀土发生初步反应，生成碳化稀土，经过进一步的冶炼，得到稀土硅铁合金。
实施例2：将经过化验，其REO含量为70％、粒度为0.2～3mm的稀土精矿原料658kg，与132kg碳粉、80kg木粉和131kg粘接剂混合，配入后的原料中REO含量为50％。将混合均匀的原料在压力大于25MPa的常温下，在制球机中将上述原料压制成直径60mm的球团后，再将压制好的球团在130～170℃的温度下烘干，使含水量按重量百分比计小于5％，即制成1000kgREO含量为50％、球团直径为60mm左右的稀土球团。
将上述900kgREO含量为50％的稀土球团与2000kg硅石、800kg还原剂进行配料，混合均匀后加入矿热炉中，利用矿热炉上部预热区800～1000℃的温度分解稀土球团中的硫化物、氟化物，分解出的气体进入环保设施进行处理后排放。碳与稀土发生初步反应，生成碳化稀土，经过进一步的冶炼，得到稀土硅铁合金。
实施例3：将经过化验，其REO含量为70％、粒度为0.2～3mm的稀土精矿原料658kg，与132kg碳粉、80kg木粉和131kg粘接剂混合，配入后的原料中REO含量为50％。将混合均匀的原料在压力大于25MPa的常温下，在制球机中将上述原料压制成直径20的球团后，再将压制好的球团在130～170℃的温度下烘干，使含水量按重量百分比计小于5％，即制成1000kgREO含量为50％、球团直径为20mm左右的稀土球团。
将上述1100kgREO含量为50％的稀土球团与2000kg硅石、1200kg还原剂进行配料，混合均匀后加入矿热炉中，利用矿热炉上部预热区800～1000℃的温度分解稀土球团中的硫化物、氟化物，分解出的气体进入环保设施进行处理后排放。碳与稀土发生初步反应，生成碳化稀土，经过进一步的冶炼，得到稀土硅铁合金。