专利名称：一种利用镁橄榄石制备电熔镁砂和硅铁合金的方法我国镁资源主要有菱镁矿储量约31亿吨、镁橄榄石储量约30亿吨、青海盐湖蕴藏的MgCl2 约32亿吨，其中菱镁矿主要集中在辽宁，镁橄榄石主要集中河南西峡、陕西商南、湖北宜昌 和东北等。作为耐火原料的镁砂主要来源于辽宁的菱镁矿，随着镁砂的消耗，菱镁矿资源也 日益紧张；而青海盐湖提供镁砂的提取成本较高而受到限制，因此有必要对我国中部的镁橄 榄石进行有效的资源化利用。自然界中的橄榄石常以镁橄榄石(Mg2Si04)和铁橄榄石(Fe2Si04)固溶体的形成存在， 橄榄石矿床与其它矿物共生，含有一定量的铬铁矿和镍矿石等以包裹体的形成存在V橄榄石 晶体颗粒的裂隙中。 一般来说，镁橄榄石的化学组成为主要有MgO、 Si02、 Fe203，由于氧化 铁的存在，降低了镁橄榄石的高温性能和抗渣性能，限制了镁橄榄石应用。目前，镁橄榄石 的应用仅限于铸造砂、冶金辅料、出钢口引流砂、耐火材料修补料和中间包干式捣打料、镁 橄榄石轻质材料和建筑材料等方面，应用面较窄，产品的技术附加值较低。中国发明专利ZL 02138725. 7阐述了一种镁晶材料生产方法，该方法是高温熔融下，采 用碳还原除去镁橄榄石中的氧化铁、氧化铬、氧化钛等金属氧化物，经过磁选除去存在于镁 橄榄石(2MgO.Si02)中的硅铁等金属，得到纯晶体镁橄榄石，也称镁晶材料(2MgO.Si02)。 该方法的缺点主要体现在(1)熔融还原过程中，碳不仅还原了镁橄榄石中的Fe203，同时也还原了镁橄榄石中的Si02;在Si02存在的条件下，碳热还原法难以将Fe203完全还原成金属Fe，实现镁橄榄石中硅和铁分离；(2)专利ZL 02138725.7中最终产品镁晶材料没有电熔镁砂和硅铁合金应用范围广，附加值高。
本发明的目的是提供一种工艺简单的利用镁橄榄石制备电熔镁砂和硅铁合金的生产方 法，所制备的产品应用范围广、附加值高。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是将镁橄榄石或与焦炭或与无烟煤按重量
比为1 : 0. 1 0. 16置入电弧炉中，在1900 3000。C条件下熔融还原，保温0. 5 2小时，经自然冷却后分离。得到耐火材料用的电熔镁砂和冶炼用的硅铁合金。
其中镁橄榄石的主要化学成份是，MgO含量为39 49wt%、 Si02含量为38 42wt%、 Fe203含量为7 llwt%。
由于采用上述技术方案，本发明通过高温熔融还原镁橄榄石，经精炼沉淀，使镁橄榄石 中MgO与硅铁完全分离，得到了耐火材料用的电熔镁砂和冶炼用的硅铁合金。所制备的最终 产品电熔镁砂和硅铁合金应用范围广，附加值高，达到了镁橄榄石的高效综合利用。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述
实施例l:
一种利用镁橄榄石制备电熔镁砂和硅铁合金的方法。将1000公斤的镁橄榄石与焦炭100 公斤混合后置于电弧炉中，使混合物熔融。控制炉液温度在2600 3000。C，保温1小时，上 层为电熔镁砂，下层为硅铁合金，经自然冷却后分离，得到耐火材料用的电熔镁砂和冶炼用 的硅铁合金。其中电熔镁砂的MgO为97.8wt%、 SiO2为0.9wt。/。、 CaO为0.6%、体积密度 为3.54g/cm3;硅铁合金的Si为76.1wt%、 Al为0.32wt%、 C为0.12wt%、 P为0.023wt%、 S 为0.015wt%。
本实施例中的镁橄榄石的化学成分是MgO为46.28wt%、 Si02为39.57wt%、 Fe203为 8.97wt%、 A1203为0.35wt%、 CaO为0.31 wt%、灼减为2.61wt%。 实施例2:
一种利用镁橄榄石制备电熔镁砂和硅铁合金的方法。将1000公斤的镁橄榄石与120公斤 的无烟煤混合后置于电弧炉中，使混合物熔融。控制炉液温度在2300 250(TC，保温1小时， 然后倒入中间包，上层为电熔镁砂，下层为硅铁合金，经自然冷却后分离，得到耐火材料用 的电熔镁砂和冶炼用的硅铁合金。其中电熔镁砂的MgO为97.1wt。/。、 Si02为l.lwt%、 CaO 为0.8wt%、体积密度为3.48g/cm3;硅铁合金的Si为77.4wt%、 Al为0.53wt%、 C为0.13wt%、 P为0.025wt%、 S为0.012wt%。
本实施例中的镁橄榄石的化学成分是MgO为44.23wt%、 SiCh为41.55wt%、 Fe;j03为 8.82wt%、 A1203为0.82wt%、 CaO为0.57wt%、灼减为1.91wt%。
实施例3:
一种利用镁橄榄石制备电熔镁砂和硅铁合金的方法。将1000公斤的镁橄榄石与160公斤 的焦炭混合后置于电弧炉中，使混合物熔融。控制炉液温度在1900 220(TC，保温1小时， 上层为电熔镁砂，下层为硅铁合金，经自然冷却后分离，得到耐火材料用的电熔镁砂和冶炼用的硅铁合金。其中电熔镁砂的MgO为96.8wt%、 Si02为1.5wt。/。、 CaO为0.7wtn/。、体积 密度为3.46g/cm3;硅铁合金的Si为78.3wt%、 Al为0.62wt%、 C为0.14wt%、 P为0.027wt%、 S为0.017wt%。
本实施例中的镁橄榄石的化学成分是，MgO为42.39wt%、 SiCh为45.21wt%、 Fe2Cb为 7.98wt%、 A1203为0.93wt%、 CaO为0.51wt%、灼减为2.22wt%。
本
通过高温熔融还原镁橄榄石，经精炼沉淀，使镁橄榄石中MgO与硅铁完
全分离，分离得到耐火材料用的电熔镁砂和冶炼用的硅铁合金。所制备的最终产品电熔镁砂 和硅铁合金应用范围广，附加值高，达到了镁橄榄石的高效综合利用。


本发明涉及一种利用镁橄榄石制备电熔镁砂和硅铁合金的方法。其技术方案是将镁橄榄石或与焦炭或与无烟煤按重量比为1∶0.1～0.16置入电弧炉中，在1900～3000℃条件下熔融还原，保温0.5～2小时，经自然冷却后分离。其中镁橄榄石的主要化学成份是，MgO含量为39～49wt％、SiO₂含量为38～42wt％、Fe₂O₃含量为7～11wt％。本发明通过高温熔融还原镁橄榄石，经精炼沉淀，使镁橄榄石中MgO和硅铁完全分离，分离得到耐火级的电熔镁砂和冶炼用硅铁合金。所制备的最终产品电熔镁砂和硅铁合金应用范围广，附加值高，达到了镁橄榄石的高效综合利用。