本發(fā)明屬于硼冶金，具體涉及一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法。

背景技術(shù)：

1、硼鐵合金作為煉鋼生產(chǎn)中強脫氧劑及硼元素添加劑，不僅可顯著提高鋼的淬透性，還可改善力學性能、冷變形性能、焊接性能及高溫性能等。由于硼在鋼中可形成高硬度的鐵硼化合物，可大幅度提高鋼鐵材料的硬度和耐磨性，主要用于鋼和鑄鐵中，如：合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、低合金高強度鋼、耐熱鋼、不銹鋼等，同時硼在鑄鐵中可提高韌性、耐磨性，在汽車、拖拉機、機床等制造中有廣泛應用。

2、硼鐵合金生產(chǎn)工藝主要有金屬熱法和電碳熱法兩種，目前電碳熱法作為硼鐵合金主要生產(chǎn)方法。該方法通常采用鎂質(zhì)或碳質(zhì)爐襯，所使用的原料為硼酐、硼精礦、鋼屑、木炭等，在冶煉溫度為1700℃以上的條件下，控制冶煉時間，通過模錠法進行制備。雖然采用電碳熱法可制備出各種型號的硼鐵合金，但在冶煉硼鐵合金過程中存在硼收率相對偏低問題，其主要原因是氧化硼在高溫下易升華，部分的氧化硼相進入到粉塵中，不但導致硼鐵合金生產(chǎn)成本偏高，且對資源也造成一種浪費。因此，亟待解決硼鐵合金生產(chǎn)過程中含硼粉塵的資源化利用問題及其高值化利用問題。而硼鐵合金冶煉過程中產(chǎn)生的粉塵回收利用方面的專利還未見公開報道。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種從硼鐵制備時產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，該方法能夠?qū)⒒厥盏玫降难趸鸱祷嘏痂F冶煉過程，不但顯著提升冶煉硼鐵過程中硼的利用率，且最大限度的提升了硼的資源利用率。

2、一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，具體包括以下步驟：

3、(1)粉塵的捕集與回收：在硼鐵冶煉過程中，通過引風系統(tǒng)將高溫尾氣引入旋風收塵系統(tǒng)后，再送入布袋收塵系統(tǒng)，得到含硼粉塵；

4、(2)復合溶劑的配制：以己二醇、異辛醇、異戊醇和丁醇為原料，制得混合多元醇；

5、(3)粉塵中硼的選擇性浸出：將含硼粉塵與步驟(2)所得復合溶劑進行混合，隨后在恒溫條件下，轉(zhuǎn)移至攪拌回流裝置浸出；

6、(4)溶液中硼與溶劑的分離：浸出結(jié)束后，采用真空過濾方式分離，得到含硼溶液和一次殘渣，所得一次殘渣用丁醇進行洗滌，得到洗滌液和二次殘渣，洗滌液返回一次殘渣的洗滌過程循環(huán)使用；

7、(5)溶劑的循環(huán)使用：將分離得到的含硼溶液進行真空蒸發(fā)，得到固相三氧化二硼及溶劑，溶劑經(jīng)真空蒸發(fā)并冷凝后，得到混合溶劑；所得固相三氧化二硼返回硼鐵冶煉過程作為原料使用，混合溶劑返回步驟(3)的選擇性浸出過程中循環(huán)使用。

8、其中：

9、所述步驟(1)中，進入布袋收塵系統(tǒng)的尾氣溫度控制為≤200℃。

10、所述步驟(2)中，己二醇、異辛醇、異戊醇和丁醇均為國標一級產(chǎn)品，混合多元醇中各組分的質(zhì)量分數(shù)為：己二醇15％～30％、異辛醇15％～30％、異戊醇10％～30％、丁醇10％～40％。

11、所述步驟(3)中，含硼粉塵與復合溶劑的質(zhì)量比為1：(6～12)。

12、所述步驟(3)中，恒溫溫度為60℃～100℃。

13、所述步驟(3)中，攪拌速度為45r/min～90r/min，浸出時間為60min～180min。

14、所述步驟(5)中，真空蒸發(fā)的條件為：負壓2000pa～3000pa，溫度100℃～150℃。

15、所述步驟(5)中，固相三氧化二硼的純度≥98％。

16、所述步驟(5)中，固相三氧化二硼返回冶煉過程使用后，硼鐵冶煉過程硼元素總回收率≥94％。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

18、本發(fā)明所提供的方法能夠可將回收得到的氧化硼返回硼鐵冶煉過程，不但顯著提升冶煉硼鐵過程中硼的利用率，最大限度的提升了硼的資源利用水平。該技術(shù)可顯著降低硼鐵冶煉生產(chǎn)成本，提升我國硼鐵冶煉技術(shù)水平，節(jié)約資源，符合我國目前積極倡導的資源循環(huán)政策。

技術(shù)特征：

1.一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，進入布袋收塵系統(tǒng)的尾氣溫度控制為≤200℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，己二醇、異辛醇、異戊醇和丁醇均為國標一級產(chǎn)品，混合多元醇中各組分的質(zhì)量分數(shù)為：己二醇15％～30％、異辛醇15％～30％、異戊醇10％～30％、丁醇10％～40％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，含硼粉塵與復合溶劑的質(zhì)量比為1：(6～12)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，恒溫溫度為60℃～100℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，攪拌速度為45r/min～90r/min，浸出時間為60min～180min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，真空蒸發(fā)的條件為：負壓2000pa～3000pa，溫度100℃～150℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，固相三氧化二硼的純度≥98％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，固相三氧化二硼返回冶煉過程使用后，硼鐵冶煉過程硼元素總回收率≥94％。

技術(shù)總結(jié)
一種從硼鐵冶煉過程產(chǎn)生的粉塵中回收氧化硼的方法，屬于硼冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體包括以下步驟：在硼鐵冶煉過程中，將高溫尾氣引入旋風收塵系統(tǒng)，再送入布袋收塵系統(tǒng)，得到含硼粉塵；以己二醇、異辛醇、異戊醇和丁醇為原料，制得混合多元醇；將含硼粉塵與復合溶劑進行混合，隨后在恒溫條件下，轉(zhuǎn)移至攪拌回流裝置浸出；浸出結(jié)束后，采用真空過濾方式分離，得到含硼溶液和一次殘渣，所得一次殘渣用丁醇進行洗滌，得到洗滌液和二次殘渣，洗滌液返回一次殘渣的洗滌過程循環(huán)使用；將含硼溶液真空蒸發(fā)得到固相三氧化二硼及溶劑，溶劑真空蒸發(fā)并冷凝后得到混合溶劑；固相三氧化二硼作為硼鐵冶煉原料使用，混合溶劑返回選擇性浸出過程循環(huán)使用。

技術(shù)研發(fā)人員：安光廷,史培陽,劉承軍,陳永斌,郭成利,張琪
受保護的技術(shù)使用者：丹東利豐硅鎂有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8