[发明专利]一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法

权利要求书

1.一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤1，熔融还原：

(1)物料混合熔融：

将高炉熔渣、熔融钢渣形成的混合熔渣，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，向混合熔渣中加入还原剂和含铁物料，得到反应混合熔渣，将反应混合熔渣，加热至熔融状态，进行熔融还原，通过调控同时保证(a)和(b)两个参数：

(a)反应混合熔渣的温度控制在设定温度范围内；

(b)反应混合熔渣的碱度CaO/SiO₂比值＝0.6～2.6；

调控方法为：

对应(a)：

设定温度范围为1350～1600℃；

当反应装置采用保温装置时，反应混合熔渣的温度范围设定为1350～1600℃；

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，反应混合熔渣的温度范围设定为1400～1600℃；

控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法为：

当反应混合熔渣的温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，或向反应混合熔渣中加入燃料和/或熔融钢渣，使反应混合熔渣的温度达到设定温度范围内；

当反应混合熔渣的温度＞设定温度范围上限时，向反应混合熔渣中加入固态含铁物料和/或高炉熔渣，进行降温，使反应混合熔渣的温度达到设定温度范围内；

对应(b)：

当反应混合熔渣中碱度CaO/SiO₂比值＜0.6时，向反应混合熔渣中加入石灰粉、白云石粉或生石灰粉中的一种或几种，使反应混合熔渣中碱度CaO/SiO₂比值＝0.6～2.6；

当反应混合熔渣中碱度CaO/SiO₂比值＞2.6时，向反应混合熔渣中加入硅石，使反应混合熔渣中碱度CaO/SiO₂比值＝0.6～2.6；

(2)喷吹氧化性气体：

向反应混合熔渣中，喷吹经过预热的氧化性气体；其中氧化性气体的预热温度为0～1200℃；在喷吹过程中，通过调控同时保证(a)和(b)两个参数：

(a)反应混合熔渣的温度在设定温度范围内；

(b)混合熔渣的碱度CaO/SiO₂比值＝0.6～2.6；

调控方法为：

对应(a)：

采用步骤1(1)中的控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法；

对应(b)：

采用步骤1(1)中的控制反应混合熔渣碱度的方法；

步骤2，分离再利用：

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：将还原后的反应混合熔渣，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)还原后的反应混合熔渣形成铁水和还原后的熔渣；

(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，进行炉外熔渣处理的方法，采用方法A、方法B、方法C、方法D、方法E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、水泥熟料、矿渣棉、铸石、微晶玻璃材料或建筑材料；

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≥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，控制混合熔渣碱度、温度或粘度；

方法E：还原后的熔渣再处理

还原后的熔渣倒入保温装置，进行再处理：

步骤一，再混合熔渣熔融还原炼铁：

(1)喷吹气体：向保温装置内还原后的熔渣中喷入预热的氧化性气体，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：

在喷吹过程中，通过调控同时保证(e)、(f)和(g)三个参数：

(e)还原后的熔渣的温度在1350～1600℃；

(f)还原后的熔渣的碱度CaO/SiO₂比值＝0.6～2.6；

(g)还原后的熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；

调控方法为：

对应(e)的调控方法：采用步骤1中的对应(a)的调控方法调节；

对应(f)的调控方法：

当碱度不在设定范围内时，通过向还原后的熔渣中添加热态熔 剂，使碱度CaO/SiO₂比值＝0.6～2.6；其中，热态熔 剂为高炉熔渣和/或熔融钢渣；

对应(g)：

当还原后的熔渣中还原性不足时，向还原后的熔渣中加入还原剂，使剩余铁氧化物还原成金属铁；

步骤二，再分离和利用：

采用步骤2中的方法一或方法二中的方法A或方法D中的一种，进行处理。