前言
我們通常所說(shuō)的硅鐵(FeSi2)是以焦炭、鋼屑、石英(或硅石)為原料，用電爐冶練制成的。硅鐵是硅與鐵互熔形成的固熔體，硅和鐵能以任意比例互熔并生成一系列硅化物。其性質(zhì)：硅和鐵的合金。外表呈亮灰色，密度小，含硅量愈高比重愈小;含鐵量越高，磁吸附性越強(qiáng)，比重愈大。根據(jù)含硅量可分為工業(yè)硅鐵(Si>97%，鐵最高不超過(guò)1.5%)及含硅95%、75%、72%、65%和45%等硅鐵。牌號(hào)72#硅鐵，熔點(diǎn)為1280℃，比重為3.11;牌號(hào)75#硅鐵熔點(diǎn)為1300℃，比重為3.01。
硅鐵應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在煉鋼工業(yè)中用作脫氧劑和合金劑，在鑄造工業(yè)中用作孕育劑和球化劑，在鐵合金工業(yè)中用作還原劑，它們共消耗約90%以上的硅鐵。在各種不同牌號(hào)的硅鐵產(chǎn)品中，目前應(yīng)用最廣的是72#和75#硅鐵。由于市場(chǎng)需求量大，今年四月份國(guó)內(nèi)72#硅鐵價(jià)格在6400~7000元/噸，75#硅鐵價(jià)格在7500~8000元/噸，利潤(rùn)約為40%左右，并且仍有上漲空間。
電石(CaC2)是用石灰石與焦炭或優(yōu)質(zhì)煤通過(guò)高溫電爐冶煉所得的化合物。它是有機(jī)合成工業(yè)的重要基本原料，以電石乙炔為原料可制取乙烯、氯丁橡膠、氰氨化鈣、乙酸、三氯乙烯等，電石也作鋼鐵的脫硫劑，還用于金屬的切割和焊接。電石工業(yè)品是灰色、黃褐色或黑色固體，含碳化鈣較高的呈紫色，密度2.22g/cm3(18℃)，熔點(diǎn)2300℃，在空氣中能吸收水份，能導(dǎo)電，純度越高，導(dǎo)電越易，在水中分解生成乙炔和以氫氧化鈣為主的電石渣副產(chǎn)品。
由于電石生產(chǎn)原料中仍含有一定量的Fe2O3、SiO2、Al2O3等雜質(zhì)，在高溫還原條件下，F(xiàn)e2O3和SiO2反應(yīng)生成硅鐵。根據(jù)我們對(duì)某一企業(yè)電石渣中硅鐵的測(cè)定，其重量約占電石渣的1.2%左右，硅鐵中Fe含量為51.73%，Si含量為23.66%，并含有Al、Ca、Mg等元素，密度為4.79g/cm3。不同于通常的工業(yè)制硅鐵產(chǎn)品，電石渣中硅鐵Si含量不高，F(xiàn)e含量較高，原因是此類(lèi)硅鐵是電石的副產(chǎn)品，其成分完全取決于電石原料的雜質(zhì)含量，并隨電石的品質(zhì)不同而變化較大。
近年來(lái)由于國(guó)內(nèi)煤基電石乙炔法生產(chǎn)PVC產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng)，對(duì)電石的需求量不斷增加，到2007年底，國(guó)內(nèi)對(duì)電石的年需求總量超去千萬(wàn)噸，其主要副產(chǎn)品電石渣年總排量超過(guò)兩千萬(wàn)噸(干基)，如果電石渣中的硅鐵全部得以回收利用，初步估算每年將有20萬(wàn)噸以上硅鐵可以變廢為寶。
同時(shí)，近幾年來(lái)由于建材行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，昔日作為PVC化工企業(yè)頭痛的廢棄物電石渣已成功替代石灰石原料被大量用于新型干法水泥熟料生產(chǎn)線。
鑒于目前的狀況，本文就電石渣中硅鐵的如何處理利用以及其對(duì)水泥生產(chǎn)的影響進(jìn)行初步探討。
