一种含稀土与铌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CN106048106A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610564864.5(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)C22B7/04(2006.01)C22B59/00(2006.01)C22B34/24(2006.01)权利要求书5页说明书25页附图1页(54)发明名称一种含稀土与铌混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法(57)摘要本发明涉及一种含稀土与铌混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，属于非高炉炼铁与资源综合利用领域，该方法包括以下步骤：1)含稀土高炉熔渣和含铌熔融钢渣混合形成含稀土与铌混合熔渣，将含稀土与铌混合熔渣的温度控制在设定温度范围；2)喷吹氧化性气体，进行熔融还原，使铁氧化物充分还原为金属铁；3)根据反应装置不同进行分离回收；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，同时实现熔渣调质处理，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。CN106048106ACN106048106A权利要求书1/5页1.一种含稀土与铌混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，熔渣混合：按质量比，含稀土高炉熔渣∶含铌熔融钢渣＝100∶(1～1000)配料；加入到保温装置、可倾倒的反应熔炼装置或固定式的反应熔炼装置中，形成含稀土与铌混合熔渣，发生熔融还原反应；将含稀土与铌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1400～1550℃；当反应装置采用保温装置时，含稀土与铌混合熔渣的温度范围设定为1400～1550℃；当反应装置可倾倒的反应熔炼装置或固定式的反应熔炼装置时，含稀土与铌混合熔渣的温度范围设定为1450～1550℃；控制含稀土与铌混合熔渣的温度在设定温度范围的方法为：当含稀土与铌混合熔渣的温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，或向含稀土与铌混合熔渣中加入燃料和/或含铌熔融钢渣，使含稀土与铌混合熔渣的温度达到设定温度范围内；当含稀土与铌混合熔渣的温度＞设定温度范围上限时，向含稀土与铌混合熔渣中加入含铌稀土物料、含铁物料或含稀土高炉熔渣中的一种或几种，使含稀土与铌混合熔渣的温度达到设定温度范围内；步骤2，熔融还原：(1)喷吹气体：向含稀土与铌混合熔渣中，喷吹预热后氧化性气体；其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃，氧化性气体时间与流量的关系为1～90L/(min·kg)；(2)控制还原过程：在喷吹过程中，通过调控同时保证(a)和(b)两个参数：(a)含稀土与铌混合熔渣的温度在设定温度范围内；(b)含稀土与铌混合熔渣中，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中的控制含稀土与铌混合熔渣的温度在设定温度范围的方法；对应(b)：当含稀土与铌混合熔渣中还原性不足时，向含稀土与铌混合熔渣中加入还原剂，使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，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)将还原后的混合熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；(2)含铌金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，人工取出铁坨；将剩余缓冷渣中含铌金属铁层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余含铌金属铁；(3)对去除铁坨和含铌金属铁层的缓冷渣，采用重力分选法进行分离，获得富稀土精2CN106048106A权利要求书2/5页矿、富铌精矿和尾矿；(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)将还原后的混合熔渣的温度降温至1150～1250℃，将中部和上部的还原后的混合熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；(2)将下部的还原后的混合熔渣，仍在可倾倒的保温装置中，作为方法A还原后的混合熔渣进行处理；方法C：仅当反应装置采用可倾倒的保温装置时：(1)将还原后的混合熔渣，沉降渣-金分离，获得含铌铁水与还原后的含稀土与铌熔渣；(2)当还原后的的含稀土与铌熔渣中RE2O3的质量分数≤1％时，直接将还原后的含稀土与