一种含稀土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CN106755659A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611133566.7(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号巷11号(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代理人刘晓岚(51)Int.Cl.C21B3/06(2006.01)C21B3/08(2006.01)C21B11/00(2006.01)C04B7/147(2006.01)权利要求书5页说明书15页(54)发明名称一种含稀土混合熔渣冶金熔融还原回收的方法(57)摘要本发明涉及一种含稀土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，该方法包括以下步骤：取熔融态含稀土高炉熔渣和熔融态钢渣，混合形成反应混合熔渣，将反应混合熔渣的温度控制在设定温度范围，并实现充分混合，保证FeO的质量浓度≤1.0％；根据反应装置不同对反应混合熔渣进行分离回收。本发明混合熔渣中稀土与钙组分、铌组分、磷组分等得到高效回收；可以处理冷态含铌、稀土、铁物料，达到资源高效综合利用；该方法反应时间短、金属回收率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决冶金资源与热能高效回收利用问题。CN106755659ACN106755659A权利要求书1/5页1.一种含稀土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：取熔融态含稀土高炉熔渣和熔融态钢渣；加入保温装置或渣液可流出的熔炼反应装置，形成反应混合熔渣后，通过调控同时保证如下(a)和(b)两个参数，获得还原后的熔渣；(a)反应混合熔渣的温度在设定范围内；(b)反应混合熔渣中，FeO的质量浓度≤1.0％；对应(a)：设定温度范围为1300～1620℃；当反应装置采用保温装置时，反应混合熔渣的温度范围设定为1300～1580℃；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1350～1620℃；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、含铌熔融钢渣或普通熔融钢渣中的一种或几种，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含铌稀土物料、含铁物料、冶金熔剂或含稀土高炉熔渣中的一种或几种，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)：反应混合熔渣中的FeO含量＞1.0％时，向反应混合熔渣中，通入还原剂，使反应混合熔渣满足参数(b)；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：方法一，当反应装置采用保温装置时，采用方法A、方法B或方法C：方法A：当反应装置采用不可倾倒的保温装置或可倾倒的保温装置时：(1)将还原后的熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；其中，金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，(2)人工取出铁坨；将剩余缓冷渣中金属铁层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁；(3)对去除铁坨和金属铁层的缓冷渣，采用重力分选法进行分离，获得富稀土精矿/富铌精矿/富稀土与铌精矿和尾矿；(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；方法B：仅当反应装置采用可倾倒的保温装置时：(1)将还原后的熔渣的温度降温至1150～1250℃，沉降，渣-金分离，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)将下部的还原后的熔渣，仍在可倾倒的保温装置中，按照方法A还原后的熔渣进行2CN106755659A权利要求书2/5页处理；方法C：仅当反应装置采用可倾倒的保温装置时：(1)将还原后的熔渣，沉降渣-金分离，获得铁水与熔渣；(2)当沉降渣中RE2O3的质量分数≤1％时，直接将沉降渣水淬，用作水泥原料或建筑材料；(3)将铁水送往转炉炼钢；方法二，当反应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、方法E或方法F：方法D：(1)将还原后的熔渣的温度降温至1150～1250℃，沉降，渣-金分离，将中部和上部的还原后的熔渣空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；(2)将下部的还原后的熔渣，倒入保温装置中，按照方法A的还原后的熔渣进行处理；方法E：(1)将还原后的熔渣，沉降渣-金分离，获得铁水与熔渣；(2)将熔渣进行炉外熔渣处理；(3)将铁水送往