[发明专利]一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法

权利要求书

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：

(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：

当温度低于＜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C：还原后的熔渣处理生产高附加值的水泥熟料

(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，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，获得还原后的熔渣混合物料；

(2)向还原后的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％，完成熔渣混合物料的氧化，获得氧化后的熔渣混合物料，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(d)熔渣混合物料温度≥1450℃；

对应(d)，

采用的控制方法为：

当温度低于＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热，补充热量，或装置自身加热，使熔渣混合物料温度在≥1450℃；

(3)氧化后的熔渣混合物料，进行空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料；

方法D：部分或全部还原后的熔渣返回到混合熔渣

部分或全部还原后的熔渣返回到混合熔渣，作为热态冶金熔剂，调整混合熔渣成分，控制混合熔渣温度、粘度；

方法E：还原后的熔渣浇筑微晶玻璃或作为矿渣棉；

方法F：还原后的熔渣再处理

还原后的熔渣倒入保温装置中，按照步骤2的方法进行熔融还原，分离回收采用步骤3的方法一或方法二的方法A、方法D或方法E中的一种，进行处理。