一種混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法技術(shù)

一種混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法，屬于非高爐煉鐵及資源綜合利用領(lǐng)域。步驟為：1)向高爐熔渣和熔融鋼渣的混合熔渣中，加入含鐵物料、還原劑，加熱至熔融狀態(tài)，噴吹氧化性氣體，熔融還原煉鐵，可以處理大宗含鐵物料；2)根據(jù)反應(yīng)裝置，分離回收混合熔渣中鐵組分、硅鈣組分和磷組分。熔融還原后，還原后的熔渣可以作為水泥添加劑、水泥調(diào)整劑、水泥熟料或生產(chǎn)高附加值的水泥熟料，實(shí)現(xiàn)資源高效綜合利用，是一種新的熔融還原煉鐵方法。該方法用混合熔渣熔融還原生產(chǎn)生鐵或鋼、富磷相與調(diào)質(zhì)處理，反應(yīng)時(shí)間短、金屬回收率高、生產(chǎn)成本低、原料適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)收益高，可有效解決冶金資源與熱能高效回收利用問(wèn)題。

Method for smelting reduction production and quenching and tempering treatment of mixed slag

The invention relates to a method for smelting reduction production and quenching and tempering of mixed slag, which belongs to the field of non blast furnace ironmaking and comprehensive utilization of resources. Steps are as follows: 1) to the mixture of slag and molten slag in blast furnace slag, adding ferrous material, reducing agent, heated to a molten state, blowing oxidizing gas, smelting reduction ironmaking, can handle bulk iron containing materials; 2) according to the reaction device, separation and recovery of iron component and mixed slag calcium components and P. Smelting reduction, cement clinker after reduction slag can be used as cement additives, cement modifier, cement clinker or production of high value-added, high efficiency and comprehensive utilization of resources, is a new method for reduction of iron melt. This method uses mixed slag smelting reduction and phosphorus production of pig iron or steel, Quenched and tempered rich, short reaction time, high metal recovery rate, low production cost, strong material adaptability, large capacity, environmental friendly, high economic benefits, which can effectively solve the problem of Metallurgical Resources and energy efficient recycling problem.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)屬于非高爐煉鐵及資源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法。
技術(shù)介紹
當(dāng)今世界，高爐煉鐵生產(chǎn)空前發(fā)展，高爐規(guī)模在不斷擴(kuò)大，高爐生產(chǎn)消耗下降，成本降低，仍然是鋼鐵生產(chǎn)的主力軍，然而，隨著世界環(huán)境氣候的改變及環(huán)保要求的加強(qiáng)，高爐煉鐵生產(chǎn)遇到巨大挑戰(zhàn)，具體情況如下：(1)高爐從原料預(yù)處理、球團(tuán)廠(chǎng)、燒結(jié)廠(chǎng)、焦化廠(chǎng)、高爐煉鐵，生產(chǎn)流程長(zhǎng)，總投資十分龐大；(2)對(duì)冶金焦的強(qiáng)烈依賴(lài)。隨著焦煤資源的日益貧乏，冶金焦的價(jià)格越來(lái)越高，而儲(chǔ)量豐富的廉價(jià)焦煤資源卻不能在煉鐵生產(chǎn)上充分應(yīng)用。燒結(jié)礦、球團(tuán)礦及焦煤的生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求使高爐煉鐵技術(shù)受到限制；(3)傳統(tǒng)高爐還原時(shí)間長(zhǎng)，盡管采用強(qiáng)化熔煉技術(shù)，但依賴(lài)強(qiáng)化熔煉工藝?yán)^續(xù)提高生產(chǎn)率受到極大限制；(4)熔劑加入量大；(5)難以處理低品位礦、多金屬含鐵共生礦。為了改變高爐煉鐵面臨的困境，形成了不同形式的非高爐煉鐵，目前，形成了以直接還原和熔融還原為主體的現(xiàn)代化非高爐煉鐵工業(yè)體系。熔融還原法則以非焦煤為能源，在高溫熔態(tài)下進(jìn)行鐵氧化物還原，渣鐵能完全分離，其具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)可以處理難選低品質(zhì)鐵礦、含鐵復(fù)合礦、特殊礦，是資源綜合利用的重要手段，原料資源選擇范圍廣；(2)流程短，速度快，生產(chǎn)成本低，投資少；(3)環(huán)境污染小，更加清潔環(huán)保。眾所周知，我國(guó)是世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家，2015年生鐵產(chǎn)量超過(guò)7億噸，粗鋼產(chǎn)量超過(guò)9億噸。煉鐵、煉鋼及鐵合金生產(chǎn)是鋼鐵生產(chǎn)的重要工藝單元，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了高爐渣、鋼渣、鐵合金渣等鋼鐵冶金渣，是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的第一固體廢棄物，2015年，總量已經(jīng)超過(guò)4億噸。高爐渣是高爐還原過(guò)程中產(chǎn)生的，不僅含有還原性物質(zhì)，如焦炭、煤粉、碳素、碳粉等，而且含有較高含量CaO、SiO2等冶金熔劑，我國(guó)每年排放3億噸噸以上高爐渣，每年帶走大量的CaO、SiO2、焦炭、粉煤、碳素、碳粉等有價(jià)組分，因此，高爐渣是一種重要的二次資源。由高爐放出的高爐熔渣溫度在1300℃～1600℃，每年排放大量的物理熱，因此，高爐熔渣也是重要的物理熱資源。高爐渣根據(jù)其處理方法有多種利用途徑：(1)粒化高爐渣做水泥途徑；(2)粒化高爐渣礦粉做水泥和混凝土摻合料；(3)粒化高爐渣做磚；(4)高爐渣做硅肥；(5)做礦渣棉、鑄石、微晶玻璃材料。目前，高爐渣主要通過(guò)水淬粒化，制備水泥、混凝土、磚等，但耗大量水資源，產(chǎn)生腐蝕性熱蒸汽、熱量不能回收、水資源不能循環(huán)，大量熱資源很難得到利用。鋼渣產(chǎn)生于煉鋼過(guò)程，其金屬鐵含量為10％以上，鐵氧化物含量為30％以上，并含有一定的自由氧化鈣與五氧化二磷。我國(guó)每年排放1.5億噸以上，每年帶走1500萬(wàn)噸以上的金屬鐵，3000萬(wàn)噸以上的鐵氧化物，還帶走大量自由氧化鈣、五氧化二磷、二氧化硅等有價(jià)組分，因此，鋼渣是一種重要的二次資源。煉鋼過(guò)程放出的熔融鋼渣溫度高于1550℃，每年排放大量的物理熱，因此，熔融也是重要的物理熱資源。目前，鋼渣主要采用水淬工藝、鋼渣“悶罐”等處理工藝，磁選回收渣中金屬鐵，但回收率低，渣中剩余金屬鐵含量高達(dá)5％，該工藝僅考慮回收渣中金屬鐵，沒(méi)有考慮回收渣中含量高達(dá)30％以上的鐵氧化物。水淬工藝、鋼渣“悶罐”處理工藝消耗大量水資源，產(chǎn)生腐蝕性熱蒸汽、熱量不能回收、水資源不能循環(huán)，大量熱資源很難得到利用。迄今為止，人們已開(kāi)發(fā)出了許多有關(guān)鋼渣綜合利用的方法，主要包括返回?zé)Y(jié)、返回高爐、返回轉(zhuǎn)爐渣、建材、農(nóng)用等方面。盡管鋼渣可以通過(guò)上述方式進(jìn)行利用，但還是受到許多限制：(1)自由CaO和MgO降低了鋼渣體積的穩(wěn)定；(2)較高含量的鐵氧化物增加了磨礦的難度；(3)鋼渣直接返回冶金流程中再利用時(shí)磷會(huì)逐漸富集到鐵中，限制了鋼渣的應(yīng)用；(4)鋼渣容易粉化；(5)其中氟和重金屬有被雨水浸出污染環(huán)境的危險(xiǎn)。目前，鋼渣利用率僅有20％，造成鋼渣大量堆積，既污染環(huán)境，又浪費(fèi)資源。高爐熔渣和熔融鋼渣，蘊(yùn)含著豐富的熱能資源，含有大量的熱態(tài)冶金熔劑，而且含有較高含量的鐵、磷、鈣等多種有價(jià)元素，是重要的二次資源。高爐熔渣為還原性熔渣，熔融鋼渣為氧化性熔渣，化學(xué)反應(yīng)活性強(qiáng)，都是物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)良的熔渣體系，是冶金熟料。同時(shí)，鋼渣化學(xué)組成、礦物組成與水泥熟料極其相近，高爐熔渣化學(xué)組成與水泥熟料化學(xué)組成相近，而每年我國(guó)生產(chǎn)水泥熟料超過(guò)12億噸，需要大量的石灰石、粘土等礦物資源與物理熱資源，成本在2000億以上，我國(guó)石灰石、粘土礦物資源僅僅還可開(kāi)采50年。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法，該方法是一種用混合熔渣熔融還原生產(chǎn)生鐵或鋼、富磷相與混合熔渣調(diào)質(zhì)處理的方法。該方法反應(yīng)時(shí)間短、金屬回收率高、生產(chǎn)成本低、原料適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)收益高，是一種新的熔融還原煉鐵工藝，可有效解決冶金資源與熱能高效回收利用問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)的混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法，充分利用高爐熔渣和熔融鋼渣的物理熱資源和熱態(tài)冶金熔劑，以及高爐熔渣的還原性和熔融鋼渣的氧化性，通過(guò)向高爐熔渣和熔融鋼渣的混合熔渣中，加入還原劑、含鐵物料，加熱至熔融狀態(tài)，噴吹氧化性氣體，進(jìn)行熔融還原煉鐵，反應(yīng)得到的熔渣經(jīng)處理，使夾雜生鐵與繼續(xù)被還原的金屬鐵聚集、長(zhǎng)大與沉降，磷組分富集于富磷相，通過(guò)分離，獲得金屬鐵或鋼、富磷相，還原后的熔渣中鐵氧化物、自由氧化鈣與氧化鎂消失，熔渣實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)處理；熔融還原處理大宗含鐵物料，實(shí)現(xiàn)大宗含鐵物料熔融還原煉鐵，渣-金分離，得到鐵水與還原后的熔渣；還原后的熔渣可以作為水泥添加劑、水泥調(diào)整劑或直接作為水泥熟料，也可以添加其他組分生產(chǎn)高附加值的水泥熟料，實(shí)現(xiàn)資源高效綜合利用，是一種新的熔融還原煉鐵方法。本專(zhuān)利技術(shù)的一種混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法，按照以下步驟進(jìn)行：步驟1，熔融還原：(1)物料混合熔融：將高爐熔渣、熔融鋼渣形成的混合熔渣，加入保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，向混合熔渣中加入還原劑和含鐵物料，得到反應(yīng)混合熔渣，將反應(yīng)混合熔渣，加熱至熔融狀態(tài)，進(jìn)行熔融還原，通過(guò)調(diào)控同時(shí)保證(a)和(b)兩個(gè)參數(shù)：(a)反應(yīng)混合熔渣的溫度控制在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；(b)反應(yīng)混合熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；調(diào)控方法為：對(duì)應(yīng)(a)：設(shè)定溫度范圍為1350～1600℃；當(dāng)反應(yīng)裝置采用保溫裝置時(shí)，反應(yīng)混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1350～1600℃；當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置時(shí)，反應(yīng)混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1400～1600℃；控制反應(yīng)混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法為：當(dāng)反應(yīng)混合熔渣的溫度＜設(shè)定溫度范圍下限時(shí)，通過(guò)反應(yīng)裝置自身的加熱功能，或向反應(yīng)混合熔渣中加入燃料和/或熔融鋼渣，使反應(yīng)混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；當(dāng)反應(yīng)混合熔渣的溫度＞設(shè)定溫度范圍上限時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入固態(tài)含鐵物料和/或高爐熔渣，進(jìn)行降溫，使反應(yīng)混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；對(duì)應(yīng)(b)：當(dāng)反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＜0.6時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入石灰粉、白云石粉或生石灰粉中的一種或幾種，使反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；當(dāng)反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＞2.6時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行：步驟1，熔融還原：(1)物料混合熔融：將高爐熔渣、熔融鋼渣形成的混合熔渣，加入保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，向混合熔渣中加入還原劑和含鐵物料，得到反應(yīng)混合熔渣，將反應(yīng)混合熔渣，加熱至熔融狀態(tài)，進(jìn)行熔融還原，通過(guò)調(diào)控同時(shí)保證(a)和(b)兩個(gè)參數(shù)：(a)反應(yīng)混合熔渣的溫度控制在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；(b)反應(yīng)混合熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；調(diào)控方法為：對(duì)應(yīng)(a)：設(shè)定溫度范圍為1350～1600℃；當(dāng)反應(yīng)裝置采用保溫裝置時(shí)，反應(yīng)混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1350～1600℃；當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置時(shí)，反應(yīng)混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1400～1600℃；控制反應(yīng)混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法為：當(dāng)反應(yīng)混合熔渣的溫度＜設(shè)定溫度范圍下限時(shí)，通過(guò)反應(yīng)裝置自身的加熱功能，或向反應(yīng)混合熔渣中加入燃料和/或熔融鋼渣，使反應(yīng)混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；當(dāng)反應(yīng)混合熔渣的溫度＞設(shè)定溫度范圍上限時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入固態(tài)含鐵物料和/或高爐熔渣，進(jìn)行降溫，使反應(yīng)混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；對(duì)應(yīng)(b)：當(dāng)反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＜0.6時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入石灰粉、白云石粉或生石灰粉中的一種或幾種，使反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；當(dāng)反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＞2.6時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入硅石，使反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；(2)噴吹氧化性氣體：向反應(yīng)混合熔渣中，噴吹經(jīng)過(guò)預(yù)熱的氧化性氣體；其中氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；在噴吹過(guò)程中，通過(guò)調(diào)控同時(shí)保證(a)和(b)兩個(gè)參數(shù)：(a)反應(yīng)混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；(b)混合熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；調(diào)控方法為：對(duì)應(yīng)(a)：采用步驟1(1)中的控制反應(yīng)混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法；對(duì)應(yīng)(b)：采用步驟1(1)中的控制反應(yīng)混合熔渣堿度的方法；步驟2，分離再利用：采用以下方法中的一種：方法一：當(dāng)反應(yīng)裝置采用保溫裝置時(shí)，進(jìn)行如下步驟：(1)冷卻：將還原后的反應(yīng)混合熔渣，冷卻至室溫，獲得緩冷渣；(2)分離：金屬鐵沉降到反應(yīng)裝置的底部，形成鐵坨，人工取出鐵坨；將剩余緩冷渣中含金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余金屬鐵；(3)分離出金屬鐵后，熔渣實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)處理，得到尾礦；(4)尾礦的回收利用有2種：①作為水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用濕法冶金、選礦方法或選礦?濕法冶金聯(lián)合法將尾礦中含磷組分分離出來(lái)；方法二：當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置時(shí)，進(jìn)行如下步驟：(1)還原后的反應(yīng)混合熔渣形成鐵水和還原后的熔渣；(2)還原后的熔渣進(jìn)行爐外熔渣處理；(3)鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；其中，還原后的熔渣，進(jìn)行爐外熔渣處理的方法，采用方法A、方法B、方法C、方法D、方法E中的一種：方法A：還原后的熔渣空冷或水淬還原后的熔渣直接空冷或水淬，用作礦渣水泥、水泥調(diào)整劑、水泥生產(chǎn)中的添加劑、水泥熟料、礦渣棉、鑄石、微晶玻璃材料或建筑材料；方法B：還原后的熔渣氧化后空冷或水淬(1)還原后的熔渣倒入可傾倒的保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，向還原后的熔渣中吹入預(yù)熱的氧化性氣體，當(dāng)熔渣氧化鐵含量≥2wt％，完成熔渣的氧化，獲得氧化后的熔渣，其中，氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；其中，整個(gè)過(guò)程中，要保證(c)熔渣溫度≥1450℃；對(duì)應(yīng)(c)：采用的控制方法為：當(dāng)溫度低于＜1450℃，噴入預(yù)熱燃料，燃燒放熱，補(bǔ)充熱量，或裝置自身加熱，使熔渣溫度≥1450℃；(2)氧化后的熔渣直接空冷或水淬，用作礦渣水泥、水泥調(diào)整劑、水泥生產(chǎn)中的添加劑或水泥熟料；方法C：還原后的熔渣處理生產(chǎn)高附加值的水泥熟料(1)還原后的熔渣倒入可傾倒的保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，加入熔融轉(zhuǎn)爐鋼渣、電爐熔融還原鋼渣、電爐熔融氧化鋼渣、石灰、粉煤灰、堿性鐵貧礦、鋁土礦、高爐熔渣中的一種或幾種，充分混合，獲得還原后的熔渣混合物料；(2)向還原后的熔渣混合物料中吹入預(yù)熱的氧化性氣體，當(dāng)熔渣混合物料氧化鐵含量≥2wt％，完成熔渣混合物料的氧化，獲得氧化后的熔渣混合物料，其中，氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；其中，整個(gè)過(guò)程中，要保證(d)熔渣混合物料溫度≥1450℃；對(duì)應(yīng)(d)，采用的控制方法為：當(dāng)溫度低于＜1450℃，噴入預(yù)熱燃料，燃燒放熱，補(bǔ)充熱量，或裝置自身加熱，使熔渣混合物料溫度在≥1450℃；(3)氧化后的熔渣混合物料，進(jìn)行空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料；方法D：部分或全部還原后...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種混合熔渣熔融還原生產(chǎn)與調(diào)質(zhì)處理的方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行：步驟1，熔融還原：(1)物料混合熔融：將高爐熔渣、熔融鋼渣形成的混合熔渣，加入保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，向混合熔渣中加入還原劑和含鐵物料，得到反應(yīng)混合熔渣，將反應(yīng)混合熔渣，加熱至熔融狀態(tài)，進(jìn)行熔融還原，通過(guò)調(diào)控同時(shí)保證(a)和(b)兩個(gè)參數(shù)：(a)反應(yīng)混合熔渣的溫度控制在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；(b)反應(yīng)混合熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；調(diào)控方法為：對(duì)應(yīng)(a)：設(shè)定溫度范圍為1350～1600℃；當(dāng)反應(yīng)裝置采用保溫裝置時(shí)，反應(yīng)混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1350～1600℃；當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置時(shí)，反應(yīng)混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1400～1600℃；控制反應(yīng)混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法為：當(dāng)反應(yīng)混合熔渣的溫度＜設(shè)定溫度范圍下限時(shí)，通過(guò)反應(yīng)裝置自身的加熱功能，或向反應(yīng)混合熔渣中加入燃料和/或熔融鋼渣，使反應(yīng)混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；當(dāng)反應(yīng)混合熔渣的溫度＞設(shè)定溫度范圍上限時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入固態(tài)含鐵物料和/或高爐熔渣，進(jìn)行降溫，使反應(yīng)混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；對(duì)應(yīng)(b)：當(dāng)反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＜0.6時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入石灰粉、白云石粉或生石灰粉中的一種或幾種，使反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；當(dāng)反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＞2.6時(shí)，向反應(yīng)混合熔渣中加入硅石，使反應(yīng)混合熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；(2)噴吹氧化性氣體：向反應(yīng)混合熔渣中，噴吹經(jīng)過(guò)預(yù)熱的氧化性氣體；其中氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；在噴吹過(guò)程中，通過(guò)調(diào)控同時(shí)保證(a)和(b)兩個(gè)參數(shù)：(a)反應(yīng)混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；(b)混合熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；調(diào)控方法為：對(duì)應(yīng)(a)：采用步驟1(1)中的控制反應(yīng)混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法；對(duì)應(yīng)(b)：采用步驟1(1)中的控制反應(yīng)混合熔渣堿度的方法；步驟2，分離再利用：采用以下方法中的一種：方法一：當(dāng)反應(yīng)裝置采用保溫裝置時(shí)，進(jìn)行如下步驟：(1)冷卻：將還原后的反應(yīng)混合熔渣，冷卻至室溫，獲得緩冷渣；(2)分離：金屬鐵沉降到反應(yīng)裝置的底部，形成鐵坨，人工取出鐵坨；將剩余緩冷渣中含金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余金屬鐵；(3)分離出金屬鐵后，熔渣實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)處理，得到尾礦；(4)尾礦的回收利用有2種：①作為水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用濕法冶金、選礦方法或選礦-濕法冶金聯(lián)合法將尾礦中含磷組分分離出來(lái)；方法二：當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置時(shí)，進(jìn)行如下步驟：(1)還原后的反應(yīng)混合熔渣形成鐵水和還原后的熔渣；(2)還原后的熔渣進(jìn)行爐外熔渣處理；(3)鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；其中，還原后的熔渣，進(jìn)行爐外熔渣處理的方法，采用方法A、方法B、方法C、方法D、方法E中的一種：方法A：還原后的熔渣空冷或水淬還原后的熔渣直接空冷或水淬，用作礦渣水泥、水泥調(diào)整劑、水泥生產(chǎn)中的添加劑、水泥熟料、礦渣棉、鑄石、微晶玻璃材料或建筑材料；方法B：還原后的熔渣氧化后空冷或水淬(1)還原后的熔渣倒入可傾倒的保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，向還原后的熔渣中吹入預(yù)熱的氧化性氣體，當(dāng)熔渣氧化鐵含量≥2wt％，完成熔渣的氧化，獲得氧化后的熔渣，其中，氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；其中，整個(gè)過(guò)程中，要保證(c)熔渣溫度≥1450℃；對(duì)應(yīng)(c)：采用的控制方法為：當(dāng)溫度低于＜1450℃，噴入預(yù)熱燃料，燃燒放熱，補(bǔ)充熱量，或裝置自身加熱，使熔渣溫度≥1450℃；(2)氧化后的熔渣直接空冷或水淬，用作礦渣水泥、水泥調(diào)整劑、水泥生產(chǎn)中的添加劑或水泥熟料；方法C：還原后的熔渣處理生產(chǎn)高附加值的水泥熟料(1)還原后的熔渣倒入可傾倒的保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，加入熔融轉(zhuǎn)爐鋼渣、電爐熔融還原鋼渣、電爐熔融氧化鋼渣、石灰、粉煤灰、堿性鐵貧礦、鋁土礦、高爐熔渣中的一種或幾種，充分混合，獲得還原后的熔渣混合物料；(2)向還原后的熔渣混合物料中吹入預(yù)熱的氧化性氣體，當(dāng)熔渣混合物料氧化鐵含量≥2wt％，完成熔渣混合物料的氧化，獲得氧化后的熔渣混合物料，其中，氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；其中，整個(gè)過(guò)程中，要保證(d)熔渣混合物料溫度≥1450℃；對(duì)應(yīng)(d)，采用的控制方法為：當(dāng)溫度低于＜1450℃，噴入預(yù)熱燃料，燃燒放熱，補(bǔ)充熱量，或裝置自身加熱，使熔渣混合物料溫度在≥1450℃；(3)氧化后的熔渣混合物料，進(jìn)行空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料；方法D：部分或全部還原后的熔渣返回到混合熔渣部分或全部還原后的熔渣返回到混合熔渣，作為熱態(tài)冶金熔劑，調(diào)整混合熔渣成分，控制混合熔渣堿度、溫度或粘度；方法E：還原后的熔渣再處理還原后的熔渣倒入保溫裝置，進(jìn)行再處理：步驟一，再混合熔渣熔融還原煉鐵：(1)噴吹氣體：向保溫裝置內(nèi)還原后的熔渣中噴入預(yù)熱的氧化性氣體，其中，氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；氧化性氣體的噴吹時(shí)間與流量的關(guān)系為1～90L/(min·kg)；(2)控制還原與氧化過(guò)程：在噴吹過(guò)程中，通過(guò)調(diào)控同...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張力，張武，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：東北大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：遼寧;21