[发明专利]高炉熔融热渣热熔盐法回收利用工艺

说明书

本发明公开了一种高炉熔融热渣热熔盐法回收利用工艺，属于高炉熔融热渣的回收利用技术领域。其技术方案为：包括氯化铵工艺和/或硫酸铵工艺。本发明的工艺不使用盐酸、硫酸和碱，省掉酸碱费用的同时，有效解决了设备的防腐问题，在高温火法沉淀回收高炉熔融热渣中的铁的同时，利用热渣自身热焓提取分离高炉熔融热渣中的稀有元素，还能够提取分离其中的钙、镁、铝、钛、硅、锰氟等元素，充分利用了高炉熔融热渣的热能，实现了高炉熔融热渣中各个元素非常经济合理地回收利用，既没有污染又利用了高炉熔融热渣自身能源与资源。

技术领域

本发明涉及高炉熔融热渣的回收利用技术领域，具体涉及一种高炉熔融热渣热熔盐法回收利用工艺。

背景技术

高炉熔融热渣是冶炼生铁过程中从高炉中排出的副产品，高炉熔融热渣出炉温度通常在1400～1600℃，其含热58-70Kg标煤/吨渣。高炉带走的显热在高炉热平衡中约占10％左右，即占钢铁工业总能耗的4％左右。以目前我国冶金工艺水平，每冶炼1吨生铁，高炉熔融热渣产生量在300-350Kg之间，每年产生铁以9亿吨计算，高炉熔融热渣约3亿吨左右，这个热能是非常大的优质热源。在这么高的温度条件下，氧化物具有很高的化学活性。

高炉熔融热渣包含两种资源，一是1400-1600℃的高温热焓，二是稀有元素与铝、钛、硅、钙、镁、锰等元素。如果利用这种热焓分解回收各个元素将会带了巨大的经济效益。

高炉熔融热渣的化学成分主要有钙、镁、硅、铝、钛、锰、钒、铁、氟等元素。不同种类的高炉熔融热渣的化学成分不同，如表1所示：

表1不同种类的高炉熔融热渣的化学成分(重量比％)

通常热焓的回收通常采用干湿两种方法，湿法是通过水冲熔融渣细粒固体得到热水，以回收利用热水中的热能；干法是用风吹散熔融液体渣为颗粒状，得到的热风为热源。而提取高炉熔融热渣中的各个元素大都采用酸、碱法，但会产生大量固体酸碱废渣、大量酸碱液体无法处理。并且设备投资大、产品成本高不经济，造成固废堆积。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高炉熔融热渣热熔盐法回收利用工艺，不使用盐酸、硫酸和碱，省掉酸碱费用的同时，解决了设备的防腐问题，在提取高炉熔融热渣中的稀有元素的同时分解铵盐，还能够提取其中的钙、镁、铝、钛、硅、锰、氟，实现了高炉熔融热渣中各个元素非常经济合理地回收利用。

本发明的技术方案为：

高炉熔融热渣热熔盐法回收利用工艺，包括氯化铵工艺和/或硫酸铵工艺，氯化铵工艺包括以下步骤：

S11：高炉熔融热渣与在氧气或煤气条件下于热熔渣调质池中高温火法沉淀回收铁的同时进行高温脱硫，生成新的高炉熔融热渣、二氧化碳和二氧化硫，二氧化硫经氨水洗涤塔洗涤后生成液体硫酸铵，二氧化碳经洗涤增压后进入碳化塔；

其中，当高炉熔融热渣为锰铁高炉熔融热渣时，本发明的工艺须在煤气创造的还原气氛条件下进行；当高炉熔融热渣为钒钛高炉熔融热渣或普通高炉炼铁熔融渣时，本发明的工艺在氧气创造的氧化气氛条件下进行；

S12：S11得到的新的高炉熔融热渣与过量的饱和氯化铵溶液在浸取槽中进行一次热熔盐反应，生成液体氯酸盐、固体的酸不溶物和氨气；氨气于冰机中产生氨水后进入碳化塔，与二氧化碳生成碳酸氢铵，反应式如下：