一种含钛混合熔渣冶金熔融还原回收的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106755657A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611133562.9C21B13/00(2006.01)(22)申请日2016.12.10(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号11巷(72)发明人张力张武(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C21B3/06(2006.01)C21B3/08(2006.01)C22B7/04(2006.01)C22B34/12(2006.01)C22B34/22(2006.01)权利要求书5页说明书17页(54)发明名称一种含钛混合熔渣冶金熔融还原回收的方法(57)摘要一种含钛混合熔渣冶金熔融还原回收的方法，属于非高炉炼铁与资源综合利用领域。方法：1)将熔融态含钒熔渣和熔融态钢渣，加入保温装置或渣液可流出的熔炼反应装置，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应混合熔渣，通过调控同时保证(a)反应混合熔渣的温度在设定范围内；(b)反应混合熔渣实现充分搅拌；(c)反应混合熔渣中，FeO的质量浓度≤1.0％；反应混合熔渣中，FeO的质量浓度≤1.0％时，停止步骤1操作，获得还原氧化后的熔渣；2)分离回收。本发明方法金属铁的回收率92～96％，整个过程无需热补偿或需少量热补偿，可操作性强，生产成本低；整个过程无固体废弃物产生，反应条件温和，实现了节能减排，是一种绿色冶金工艺。CN106755657ACN106755657A权利要求书1/5页1.一种含钛混合熔渣冶金熔融还原回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，混合熔渣冶金熔融还原：将熔融态含钛熔渣和熔融态钢渣，加入保温装置或渣液可流出的熔炼反应装置，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应混合熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)和(c)：(a)反应混合熔渣的温度在设定范围内；(b)反应混合熔渣实现充分搅拌；(c)反应混合熔渣中，FeO的质量浓度≤1.0％；调控方法如下：对应(a)：设定温度范围为1300～1650℃；当反应装置采用保温装置时，反应熔渣的温度范围设定为1300～1600℃；当反应装置采用渣液可流出的熔炼反应装置时，反应混合熔渣的温度范围设定为1350～1650℃；控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法为：当反应混合熔渣的温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，或向反应混合熔渣中加入燃料和/或熔融钢渣，进行热量补偿，使反应混合熔渣的温度达到设定温度范围内；当反应混合熔渣的温度＞设定温度范围上限时，向反应混合熔渣中加入冶金熔剂、含铁物料和/或含钛物料，进行降温，使反应混合熔渣的温度达到设定温度范围内；对应(b)：对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为以下方式中的一种：中性气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌、中性气体搅拌与电磁搅拌相结合或中性气体搅拌与机械搅拌相结合；对应(c)：当FeO的质量浓度＞1.0％时，向反应混合熔渣中，通入还原性气体或加入还原剂，使反应混合熔渣满足参数(c)；判断步骤1结束的条件为：反应混合熔渣中，FeO的质量浓度≤1.0％时，停止步骤1操作，获得还原后的熔渣；步骤2，分离回收：采用以下方法中的一种：一.当装置采用保温装置时，采用方法A、方法B或方法C：当装置采用不可倾倒的保温装置或可倾倒的保温装置时，采用方法A：(1)将还原氧化后的熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；其中，含钒金属铁沉降到缓冷渣的底部，形成铁坨，含钒铁坨上部为含钒金属铁层，含钒金属铁层上部为剩余缓冷渣，缓冷渣中主要为富钛相、富钒相、硅酸盐相；(2)人工取出含钒铁坨；将含钒金属铁层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余含钒金属铁；(3)对剩余缓冷渣，采用重力分选法进行分离，获得富钛精矿、富钒精矿和尾矿；(4)尾矿的回收利用有2种：①作为水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用湿法冶金、选矿方法或选矿-湿法冶金联合法将尾矿中含磷组分分离出来；2CN106755657A权利要求书2/5页仅当装置采用可倾倒的保温装置时，采用方法B或方法C：方法B：(1)将还原氧化后的熔渣的温度降温至1150～1250℃，将中部和上部的还原后的熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；(2)将下部的还原氧化后的熔渣，仍在可倾倒的保温装置中，按照方法A的还原氧化后的熔渣进行处理；方法C：(1)将还原氧化后的熔渣，沉降，渣-金分离，获得含钒铁水与熔渣；(2)当熔渣中TiO2的质量分数≤10％时，直接将熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；(3)将含钒铁水送往转炉提钒炼钢；方法二，当装置采用渣液可流出的熔炼反应装置时，分离回收采用方法D或方法E：