一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法.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CN106048109A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610566347.1(22)申请日2016.07.18(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)C21B11/00(2006.01)C04B7/147(2006.01)权利要求书4页说明书24页附图1页(54)发明名称一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法(57)摘要一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，属于非高炉炼铁及资源综合利用领域，该方法由混合熔渣回收生铁或钢、富磷相与熔渣调质处理的方法。该方法按照以下步骤进行：(1)高炉熔渣和熔融钢渣混合；(2)喷吹气体进行熔融还原；(3)分离回收：该方法将高炉熔渣和熔融钢渣混合，然后喷吹氧化性气体，进行熔融还原炼铁，回收混合熔渣中的铁，实现了富磷相回收与熔渣调质，还原后的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、可有效解决冶金资源与热能高效回收利用问题，是一种新的熔融还原工艺。CN106048109ACN106048109A权利要求书1/4页1.一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，熔渣混合按质量比，高炉熔渣∶熔融钢渣＝100∶(1～1000)配料，加入保温装置、可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置中，充分混合，制得混合熔渣；在混合过程中，混合熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，并将混合熔渣的温度控制在设定温度范围内；其中：设定温度范围为1350～1550℃；当反应装置采用保温装置时，混合熔渣的温度范围设定为1350～1550℃；当反应装置采用可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置时，混合熔渣的温度范围设定为1400～1550℃；控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法为：当混合熔渣的温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，或向混合熔渣中加入燃料和/或熔融钢渣，进行热量补偿，使混合熔渣的温度达到设定温度范围内；当混合熔渣的温度＞设定温度范围上限时，向混合熔渣中加入固态含铁物料和/或高炉熔渣，进行降温，使混合熔渣的温度达到设定温度范围内；步骤2，喷吹气体进行熔融还原：(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的氧化性气体，其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃，氧化性气体的喷吹时间与流量的关系为1～90L/(min·kg)；(2)控制还原与氧化过程：在喷吹气体过程中，通过调控同时保证(a)和(b)两个参数：(a)混合熔渣的温度在设定温度范围内；(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；调控方法为：对应(a)：采用步骤1中的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法；对应(b)：当混合熔渣中还原性不足时，向混合熔渣中加入还原剂，使混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；步骤3，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：将还原后的混合熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；(2)分离：金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，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，熔渣实现调质处理，得到尾矿；(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；方法二：当反应装置采用可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置时，进行如下步骤：2CN106048109A权利要求书2/4页(1)还原后的混合熔渣，沉降渣-金分离，获得铁水与还原后的熔渣；(2)还原后的熔渣，进行炉外熔渣处理；(3)铁水，送往转炉炼钢；其中，还原后的熔渣，进行炉外熔渣处理，采用方法A、方法B、方法C、方法D、方法E、方法F中的一种：方法A：还原后的熔渣空冷或水淬还原后的熔渣直接空冷或水淬，用作矿渣水泥、水泥调整剂、水泥生产中的添加剂或水泥熟料；方法B：还原后的熔渣氧化后空冷或水淬(1)还原后的熔渣倒入可倾倒的保温装置、可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置中，向还原后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成熔渣的氧化，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(c)熔渣温度≥1450℃；对应(c)，采用的控制方法为：当温度