一种混合熔渣冶金熔融还原的回收方法.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CN106755655A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611133559.7(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)权利要求书5页说明书17页(54)发明名称一种混合熔渣冶金熔融还原的回收方法(57)摘要一种混合熔渣冶金熔融还原的回收方法，属于非高炉炼铁及资源综合利用领域。该方法采用将熔融态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，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应混合熔渣，通过调控保证温度、混合均匀和FeO的质量浓度≤1.0％；得到的反应混合熔渣，经过分离回收处理，熔渣可用作矿渣水泥、水泥调整剂、水泥生产中的添加剂、水泥熟料，或生产高附加值的水泥熟料。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、利用了熔渣的高温、高化学活性和高熔剂性，是一种新的熔融还原工艺。CN106755655ACN106755655A权利要求书1/5页1.一种混合熔渣冶金熔融还原的回收方法，其特征在于，按照以下步骤进行：步骤1，混合熔渣冶金熔融还原将熔融态高炉熔渣和熔融态钢渣，加入保温装置或熔渣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)三个参数：(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混合；(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，反应混合熔渣的温度范围设定为1300～1580℃；当反应装置采用熔渣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、含铁物料或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)：反应混合熔渣充分混合的混合方式为自然混合或搅拌中的一种；所述的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，当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，进行如下步骤：(1)冷却：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)分离：人工取出铁坨；将剩余缓冷渣中含金属铁层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁；(3)分离出金属铁后，得到尾矿；(4)尾矿的回收利用有2种：2CN106755655A权利要求书2/5页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；方法二：当反应装置采用熔渣可流出的熔炼反应装置时，进行如下步骤：方法I：熔渣氧化后空冷或水淬(1)向还原后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣，其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃；其中，整个过程中，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：当温度＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热、补充热量，或装置自身加热，使熔渣温度在≥1450℃；(2)氧化后的熔渣直接空冷或水淬，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；(3)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢；方法II：熔渣处理生产高附加值的水泥熟料(1)向还原后的熔渣中加入熔融转炉钢渣、电炉熔融还原钢渣、电炉熔融氧化钢渣、石灰、粉煤灰、碱性铁贫矿、铝土矿、高炉熔渣中的一种或几种，充分混合，获得熔渣混合物料；(2)向熔渣混合物料中吹入预热的氧化性气体，当熔渣混合物料氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣混合物料，其中，氧化性气体的预热温