[发明专利]一种应用综合利用技术冶炼金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，特别涉及一种应用综合利用技术冶炼金属的新方法。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，冶炼金属的技术也在不断的更新。钢铁和有色金属作为国家的战略物资和基础材料，在相当长的历史时期内很难被其它材料所取代。随着时代的发展和人类的进步，要求冶金工业必须与社会环境协调发展。传统的焦炭冶金生产工艺流程难以适应现代环境保护的要求，因此世界冶金行业和各国政府都迫切希望能够通过熔融还原工艺的研究开发，在21世纪寻找到一条非焦冶金生产新工艺，以适应未来冶金生产发展的需求。目前冶炼金属的技术主要有高炉和电炉两种工艺冶炼金属。高炉冶炼金属的主要特点是产能大，但存在着投资巨大、能耗高等弊端，不仅矿物需要在冶炼前烧结，而且冶炼金属还需要昂贵的焦炭；用电炉冶炼金属，同样存在着能耗高、产能低、经济效益差的弊端。

发明内容

本发明的目的是为克服目前高炉、电炉冶炼金属能耗高的缺陷，提供一种应用综合利用技术冶炼金属的新方法。

本发明是一种应用综合利用技术冶炼金属的新方法。一般为冶炼铁系金属矿或冶炼铁系多元素复合矿，按以下步骤完成：首先在含吸附水的金属氧化物(即矿石原料)中加入干燥剂，搅拌均匀，使金属氧化物脱水干燥。再把上述混合物进行破碎，加入还原剂和冶炼渣改性剂，混合均匀，然后装窑：在冶炼窑台面上堆上经上述步骤混合均匀后的混合料，再在混合料上铺设煤粉。装窑后使用干馏煤气进行冶炼。经冶炼，渣与熔融金属得到分离，分离后的渣与熔融金属分别从冶炼窑内排出。熔融金属经水淬或自然冷却后得到金属块。高温渣送往余热发电装置的锅炉用来发电，可供给生产系统的用电。发电后的冷却渣用来做制造水泥的添加剂。冶炼时排出的高温废气用风机送往上述冶炼窑台面底部的通道用来加热原料。当高温废气从冶炼窑底部通道排出后，再进入煤干馏炉用于煤的干馏，产生煤气，以供给上述冶炼窑冶炼金属用。从干馏炉出来的废气送入余热发电装置的另一锅炉也用来发电，供给生产系统的用电。锅炉排出的低温废气经净化处理后用来烘干上述矿石原料。

本发明与现有技术相比，生产工艺流程短，设备投资少，用冶炼窑冶炼金属氧化物是近代还原冶金行业的前沿技术，是冶金生产工业的重大变革，是对传统还原冶炼金属的一场革命。它取代了传统高炉、电炉的冶炼工艺，具有投资小，生产工艺简单，效率高，能耗低，污染少、环境好，产品成本低的特点。本发明冶炼金属时矿物不用烧结和使用焦炭，省去了高炉冶炼法的烧结工艺，以煤代焦，摆脱了冶金行业对焦炭的依赖性，实现了低温快速还原冶炼反应。并且，冶炼时应用综合利用技术，所产生的废气可循环利用，生产排出的渣料不但作为能源使用同时又作为其他工业产品的原材料得到充分利用，体现了一种新型的绿色冶金工艺的创造性设计理念，为冶金行业的可持续发展提供了一条新的发展路线，具有十分广阔的推广前景。

具体设施方式

本发明是一种用综合装置冶炼金属的新方法，一般为冶炼铁系金属矿或冶炼铁系多元素复合矿，按以下步骤完成：首先在金属氧化物(即矿石原料)中加入干燥剂，搅拌混合均匀，所述干燥剂为钙质生石灰。使用生石灰作干燥剂，不仅解决了金属氧化物的烘干问题，而且还同时作为金属氧化物生产金属的脱硫剂。干燥剂的用量为金属氧化物重量的3～4％。加入的干燥剂使金属氧化物脱水干燥至湿度为重量含量的11％～16％。接着把脱水干燥后的上述混合物破碎成颗粒，颗粒的粒度为最大3mm。然后，再加入还原剂和冶炼渣改性剂，还原剂采用煤粉或兰炭粉，还原剂重量为原料重量的10％～15％；冶炼渣改性剂也为原料重量的10％～15％，冶炼渣改性剂为颗粒状的硼镁石、石膏、蛭石和独居石，颗粒大小为最大3mm；其中硼镁石、石膏、蛭石、独居石之间的重量比为4∶1∶5∶1∶1。然后装窑：在台面上铺设厚度为250～400mm的经上述步骤混合均匀的混合料，再在混合料上铺设煤粉，煤粉层的厚度是10～20mm，煤粉是为增大还原氧化物矿和冶炼窑的还原气氛。这时开始进行冶炼，冶炼温度控制在1250～1400℃，冶炼时间为4～10小时，使渣与熔融金属得到分离。分离后的渣与熔融金属分别从冶炼窑内排出。熔融金属经水淬或自然冷却后得到金属块。高温渣送往余热发电装置的锅炉用来发电，可供给生产系统的用电。发电后的冷却渣用来做制造水泥的添加剂。冶炼时排出的高温废烟气用风机吹到冶炼窑台面底部通道加热原料。从冶炼窑底部出来的高温废气再进入兰炭干馏炉，用于煤的干馏，产生煤气，供给上述冶炼窑冶炼金属用，干馏炉出来的废气进入余热发电装置的另一锅炉也用来发电，供给生产系统的用电。锅炉排出的低温废气经净化处理后用来烘干矿石原料。

实施例1：