50 kVA直流电弧炉处理卡尔多炉渣试验研究

卡尔多炉渣含有大量高熔点难熔物料，直接返回转炉处理对现有系统扰动大，返回量受限，堆存量逐年增加。本文采用理论与试验相结合方法探索卡尔多炉渣高效、低成本处理工艺。首先采用热力学计算得到熔炼卡尔多炉渣时主要反应的吉布斯自由能与时间的关系，表明温度在750～1 500℃、以粒煤为还原剂、石灰石为熔剂的条件下，各主要反应均能发生，最终得到铜镍合金和硅酸钙渣。在此基础上，结合卡尔多炉渣中不同元素还原性的差异，利用粒煤作还原剂，在直流电弧炉中选择性还原熔炼卡尔多炉渣，获得合格的铜镍合金和弃渣。试验结果表明：在熔炼温度1 420℃、还原剂用量10%、熔剂率15%、沉降时间60 min条件下，获得高品位铜镍合金，合金品位均大于90.00%;铜、镍回收率均大于98.50%,炉渣中镍、铜含量分别降至0.15%、0.32%,实现了一步从炉渣中提取有色金属。本研究有利于提高有色金属二次资源回收率，为直流电弧炉熔炼卡尔多炉渣奠定了理论及实践基础。