CN106048109A - 一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法 - Google Patents

一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法 Download PDF

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Abstract

一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，属于非高炉炼铁及资源综合利用领域，该方法由混合熔渣回收生铁或钢、富磷相与熔渣调质处理的方法。该方法按照以下步骤进行：(1)高炉熔渣和熔融钢渣混合；(2)喷吹气体进行熔融还原；(3)分离回收：该方法将高炉熔渣和熔融钢渣混合，然后喷吹氧化性气体，进行熔融还原炼铁，回收混合熔渣中的铁，实现了富磷相回收与熔渣调质，还原后的熔渣可用作矿渣水泥、水泥调整剂、水泥生产中的添加剂、水泥熟料，或生产高附加值的水泥熟料。该方法反应时间短、金属回收率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决冶金资源与热能高效回收利用问题，是一种新的熔融还原工艺。

Description

一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法
技术领域
本发明属于非高炉炼铁及资源综合利用领域，具体涉及一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法。
背景技术
众所周知，我国是世界上钢铁产量最多的国家，2015年生铁产量超过7亿吨，粗钢产量超过9亿吨。炼铁、炼钢及铁合金生产是钢铁生产的重要工艺单元，生产过程中产生了高炉渣、钢渣、铁合金渣等钢铁冶金渣，是钢铁联合企业的第一固体废弃物，2015年，总量已经超过4亿吨。
高炉渣是高炉还原过程中产生的，不仅含有还原性物质，如焦炭、煤粉、碳素、碳粉等，而且含有较高含量CaO、SiO2等冶金熔剂，我国每年排放3亿吨以上高炉渣，每年带走大量的CaO、SiO2、焦炭、煤粉、碳素、碳粉等有价组分，因此，高炉渣是一种重要的二次资源。由高炉放出的高炉熔渣温度在1300℃～1600℃，每年排放大量的物理热，因此，高炉熔渣也是重要的物理热资源。
高炉渣根据其处理方法有多种利用途径：(1)粒化高炉渣做水泥途径；(2)粒化高炉渣矿粉做水泥和混凝土掺合料；(3)粒化高炉渣做砖；(4)高炉渣做硅肥；(5)做矿渣棉、铸石、微晶玻璃材料。目前，高炉渣主要通过水淬粒化，制备水泥、混凝土、砖等，但耗大量水资源，产生腐蚀性热蒸汽、热量不能回收、水资源不能循环，大量热资源很难得到利用。
钢渣产生于炼钢过程，其金属铁含量为10％以上，铁氧化物含量为25％以上，并含有一定的自由氧化钙与五氧化二磷。我国每年排放1.5亿吨以上，每年带走1500万吨以上的金属铁，3000万吨以上的铁氧化物，还带走大量自由氧化钙、五氧化二磷、二氧化硅等有价组分，因此，钢渣是一种重要的二次资源。炼钢过程放出的熔融钢渣温度高于1550℃，每年排放大量的物理热，因此，熔融钢渣也是重要的物理热资源。
目前，钢渣主要采用水淬工艺、钢渣“闷罐”等处理工艺，磁选回收渣中金属铁，但回收率低，渣中剩余金属铁含量高达5％，该工艺仅考虑回收渣中金属铁，没有考虑回收渣中含量高达30％以上的铁氧化物。水淬工艺、钢渣“闷罐”处理工艺消耗大量水资源，产生腐蚀性热蒸汽、热量不能回收、水资源不能循环，大量热资源很难得到利用。
迄今为止，人们已开发出了许多有关钢渣综合利用的方法，主要包括返回烧结、返回高炉、返回转炉渣、建材、农用等方面。尽管钢渣可以通过上述方式进行利用，但还是受到许多限制：(1)中自由CaO和MgO降低了钢渣体积的稳定；(2)较高含量的铁氧化物增加了磨矿的难度；(3)钢渣直接返回冶金流程中再利用时磷会逐渐富集到铁中，限制了钢渣的应用；(4)钢渣容易粉化；(5)其中氟和重金属有被雨水浸出污染环境的危险。目前，钢渣利用率仅有20％，造成钢渣大量堆积，既污染环境，又浪费资源。
高炉熔渣和熔融钢渣，蕴含着丰富的热能资源，含有大量的热态冶金熔剂，而且含有较高含量的铁、磷、钙等多种有价元素，是重要的二次资源。液态熔融高炉熔渣为还原性熔渣，转炉熔融钢渣为氧化性熔渣，化学反应活性强，都是物理化学性质优良的熔渣体系，是冶金熟料。同时，钢渣的化学组成、矿物组成与水泥熟料极其相近，高炉熔渣也含有与水泥熟料相近的化学组成。每年我国水泥熟料产量超过12亿吨，需要大量的矿物资源与物理热资源，成本在2000亿以上。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法。该方法是一种由混合熔渣熔融还原回收生铁或钢、富磷相，并实现了熔渣调质处理的方法。该方法反应时间短、金属回收率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决冶金资源与热能高效回收利用问题，是一种新的熔融还原工艺。
本发明的混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，充分利用了高炉熔渣与熔融钢渣的物理热资源和热态冶金熔剂，以及高炉熔渣的还原性与熔融钢渣的氧化性，通过高炉熔渣和熔融钢渣的混合，喷吹氧化性气体，实现了熔融还原炼铁，使混合熔渣中的铁以铁水、生铁、钢形式回收，并实现了富磷相回收与混合熔渣调质，得到的熔渣可直接用作矿渣水泥、水泥调整剂、水泥生产中的添加剂、水泥熟料，或添加其他组分生产高附加值的水泥熟料。
本发明的一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
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的方法一或方法二中的方法A、方法D或方法E中的一种，进行处理。
所述步骤1中，所述的高炉熔渣的温度为≥1300℃，从高炉出渣口获得；熔融钢渣的温度为≥1500℃，从钢渣出渣口获得。
所述步骤1中，所述的高炉熔渣为普通高炉熔渣，含有TiO2的质量分数≤4％。
所述步骤1中，所述的熔融钢渣为转炉炼钢熔融钢渣和/或电炉炼钢熔融氧化钢渣。
所述的保温装置为可倾倒的保温装置或不可倾倒的保温装置；不可倾倒的保温装置为保温地坑，其升高温度方法为加入燃料；可倾倒的保温装置为保温渣罐，其升高温度方法为加入燃料。
所述的可倾倒的熔炼反应装置为可倾倒的转炉、可倾倒的熔炼反应渣罐或感应炉。
所述的固定式的熔炼反应装置为底部带有渣口或铁口的熔炼反应装置；所述的固定式的熔炼反应装置为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉、矿热炉、鼓风炉或反射炉。
所述步骤1中，在混合过程中，混合熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应。
所述步骤1中，所述的保温装置、可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置内层为含碳保温脱模耐火材料；所述的含碳保温脱模耐火材料是含碳复合耐火材料；具体为碳是碳素、石墨、石油沥青焦、冶金焦、沥青、无烟煤、烟煤、褐煤中的一种或几种，耐火材料是硅质、半硅质、粘土质、高铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、冷态高炉渣、冷态钢渣中的一种或几种；所述的含碳保温脱模耐火材料的作用有两个：1)保护保温装置，提高其寿命；2)使冷却好的缓冷渣易于从保温装置中脱除；
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，向混合熔渣中加入燃料和熔融钢渣时，燃料和熔融钢渣为任意比。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的燃料的预热温度为0～1200℃，熔融钢渣的温度为≥1500℃。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，燃料采用喷吹的方式加入混合熔渣，所述的喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣或置于混合熔渣上部或侧面喷入燃料。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，向混合熔渣中加入燃料的同时要加入氧化性气体，燃料和氧化性气体从喷枪枪口喷入混合熔渣。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，燃料为煤粉。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，向混合熔渣中加入固态含铁物料和高炉熔渣时，固态含铁物料和高炉熔渣为任意比。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的固态含铁物料为普通铁精矿、普通铁精矿烧结矿、普通铁精矿球团矿、普通铁精矿金属化球团、普通铁精矿直接还原铁、普通铁精矿含碳预还原球团、普通钢渣、高炉瓦斯灰、高炉烟尘、转炉烟尘、氧化铁皮、湿法炼锌过程的锌浸出渣、氧化铝生产过程产生的赤泥、粉煤灰、铜渣、硫酸烧渣中的一种或几种。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的固态含铁物料是粉状物料或球状物料，其中，粉状物料的粒度是≤150μm；粉状物料以喷吹的方式加入混合熔渣，载入气体为空气、氮气、氩气、氮气-氧气混合气、空气-氩气混合气或空气-氮气混合气；所述的喷吹方式为采用耐火喷枪插入熔渣或置于熔渣上部或侧面吹入粉状物料。
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的加入固态含铁物料和/或高炉熔渣，目的是避免温度过高，保护含碳保温脱模耐火材料，抑制高炉熔渣中生铁、熔融钢渣中粒铁及被还原金属铁的氧化，提高金属铁的回收率。
所述步骤2(1)中，所述的氧化性气体为空气、氧气、富氧空气、氧气-氮气混合气、空气-氮气混合气、氧气-氩气混合气、空气-氩气混合气中的一种或几种；所述氧化性气体的预热温度因气体不同而异。
所述步骤2(1)中，采用耐火喷枪插入熔渣或置于熔渣上部或侧面喷吹氧化性气体。
所述步骤2(1)中，所述的氧化性气体的喷吹时间与流量依熔渣质量、温度及还原程度而定。
所述步骤2(2)中，对应(b)，所述的还原剂是煤粉、焦粉、烟煤、无烟煤中的一种。
所述步骤2(2)中，对应(b)，混合熔渣还原性不足，向熔渣中喷吹补充还原剂。
所述的步骤2(2)中，保证参数(b)体现了混合熔渣中有充分的还原性，在实际生产中，一般以混合熔渣中铁氧化物的质量百分比来判断混合熔渣中还原性是否充足。一般情况下，还原性不足，需要向混合熔渣中添加还原剂。
所述步骤2中，喷吹氧化性气体，控制混合熔渣氧势，保证熔渣中铁氧化物被充分还原为金属铁Fe，保证熔渣中金属铁颗粒不被氧化。熔融钢渣中夹杂的粒铁及被还原的金属铁水实现聚集、长大与沉降。
所述步骤3，方法一(1)中，所述的冷却为自然冷却或旋转冷却。
所述步骤3，方法一(1)中，所述的旋转冷却，将装有还原后的混合熔渣的保温装置置于旋转平台上，旋转平台的旋转速度依熔渣质量与保温装置高度或深度而定，旋转时间依熔渣质量与熔渣凝固情况而定；将装有还原后的熔渣的保温装置置于旋转平台上旋转，目的是加速金属铁、硅钙组分、富磷相的聚集、长大与沉降，缩短沉降时间，改善沉降效果，提高生产效率，实现熔渣调质处理；
所述步骤3，方法一(1)中，冷却过程中，还原后的混合熔渣中硅与钙组分继续迁移、富集于富硅钙相，并实现长大，金属铁水继续聚集、长大与沉降，并实现长大与沉降，磷组分继续迁移、富集于Ca2SiO4-Ca3(PO4)2相，分布于富硅钙相与其它矿物相的两相之间的相界面，有利于富硅钙相的矿物解离，利于选矿分离，还原后的混合熔渣中自由氧化钙与自由氧化镁消失，金属铁与铁氧化物几乎消失，矿物可磨性增加，实现熔渣调质。
所述步骤3，方法一(2)中，所述的混合熔渣的金属铁回收率为90～95％。
所述步骤3，方法一(4)中，所述的湿法冶金是稀酸浸出法，其中，稀酸浸出法是无机酸浸、有机酸浸中的一种；所述的无机酸选用硫酸、盐酸、磷酸的一种或几种；有机酸选用草酸、乙酸、柠檬酸中的一种或几种。
所述步骤3中，冷却过程中，由于密度不同于矿物大小不同，大部分金属铁沉降与底部；
所述的混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，调质过程是从原料混合开始直至分离回收过程一直在持续发生，熔渣中的自由氧化钙和自由氧化镁消失，铁氧化物与金属铁几乎消失，熔渣实现调质；
所述步骤3，方法二中，按照方法F还原后的熔渣再处理的方法一处理后，金属铁的回收率为95～97％。
所述步骤3，方法二中，所述的燃料是煤粉，燃料的预热温度为0～1200℃。
所述步骤3中，所述的氧化性气体为空气、氧气、富氧空气、氧气-氮气混合气、空气-氮气混合气、氧气-氩气混合气、空气-氩气混合气中的一种或几种；所述氧化性气体的预热温度因气体不同而异。
本发明的一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，与现有技术相比，本发明的特点是：
(1)本发明充分利用了高炉熔渣与熔融钢渣物理热资源和热态冶金熔剂，以及高炉熔渣的还原性与熔融钢渣的氧化性，通过高炉熔渣和熔融钢渣混合，喷吹氧化性气体，实现了熔融还原炼铁，控制氧势，熔融钢渣中，含钒粒铁聚集、长大与沉降，熔渣中的铁氧化物得到充分还原为金属铁，渣-金分离，得到铁水与熔渣；熔渣处理、冷却与分离，渣中剩余粒铁及继续被还原的金属铁聚集、长大与沉降，实现回收金属铁或钢、富磷相与熔渣调质，人工取出沉降在底部的金属铁坨，再磁选分理出底部的剩余金属铁，金属铁回收率90～97％，尾矿可作为水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料和路材、磷肥或将含磷组分分离出来；熔渣处理后可用作矿渣水泥、水泥调整剂、水泥生产中的添加剂、水泥熟料，也可加入其它组分生产高附加值水泥熟料。
(2)喷吹气体结束后，混合熔渣中硅与钙组分继续迁移、富集于富硅钙相，并实现长大，磷组分继续迁移、富集于Ca2SiO4-Ca3(PO4)2相，赋存于富硅钙相界面；
(3)熔渣冷却后，金属铁沉降到底部，形成铁坨，回收金属铁，同时采用磁选分离剩余缓冷渣中含金属铁层，分离出剩余金属铁，实现了高炉熔渣中熔融钢渣中粒铁及铁氧化物中铁的高效回收，金属铁回收率高；
(4)由于金属铁沉降在下部，因此，需分选炉渣量小，磨矿、磁选成本低，同时，赋存于富硅钙相界面的富磷相有助于硅钙相解离；
(5)熔渣实现调质后，熔渣中自由氧化钙与自由氧化镁消失，金属铁几乎消失，可磨性增加，而且水硬性矿物C2S增加，可直接用作矿渣水泥、水泥调整剂、水泥生产中的添加剂，进一步通过加入熔融转炉钢渣、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，调整碱度，喷入氧化性气体，调整氧化铁含量，生成铁酸盐，使其更接近于所需的水泥熟料组成，具有高的A矿，水硬性胶粘矿物增加，胶粘性增加，水泥的早期强度增加，可以直接作为水泥熟料；
(6)自由氧化钙与自由氧化镁消失，金属铁与铁氧化物几乎消失，易于磨矿，熔渣实现调质，尾矿利用限制因素消失，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。尾矿利用价值大，应用范围广。
(7)该方法可以连续或间断进行，满足了工业生产的实际需要。
本发明的一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，与现有技术相比，其有益效果是：
(1)含碳保温脱模耐火材料不仅保护了保温装置，而且使冷却后的缓冷渣易于从保温装置中脱除；
(2)本发明的原料是出渣口中流出的液态熔融高炉熔渣(≥1300℃)和熔融钢渣(≥1500℃)，蕴含着丰富的热能资源，具有高温度、高热量的特点，充分利用了熔渣物理热资源，高效节约能源；液态熔融高炉熔渣与熔融钢渣含有大量的热态冶金熔剂，都是物理化学性质优良的熔渣体系，实现了冶金资源与热资源的高效利用；熔融高炉熔渣为还原性熔渣，熔融钢渣为氧化性熔渣，充分利用了两种熔渣高反应化学活性的特点，是一种新的熔融还原工艺；
(3)本发明通过两种熔渣混合喷吹氧化性气体，实现了熔融还原炼铁，控制氧势，熔渣中的铁氧化物得到充分还原为金属铁，渣-金分离，得到铁水与熔渣；熔渣处理，渣中剩余粒铁及继续被还原的金属铁聚集、长大，当接近一定尺寸后；开始沉降，大部分沉降到渣坨底部，形成整块铁锭。通过两种熔渣混合，不仅使高炉熔渣中生铁与熔融钢渣中粒铁聚集、长大与沉降，而且熔融渣中铁氧化物(FeO、Fe2Os)充分还原为金属铁，实现聚集、长大与沉降；
(4)加入固态含铁物料与熔融高炉熔渣避免了熔渣温度过高，保护含碳保温脱模耐火材料，提高保温装置的寿命；抑制熔融钢渣中粒铁及被还原的金属铁的氧化，提高金属铁的回收率；加入固态含铁物料与热熔融高炉熔渣提高了原料处理量，不仅可以处理液态熔渣，而且可以处理少量固态含铁物料，原料适应性强；加入固态含铁物料实现了冶金资源与熔渣物理热的高效利用；
(5)冷却过程中，熔渣中铁组分继续迁移，富集于金属铁，磷组分继续迁移富集于富磷相，并实现聚集、长大，混合熔渣中硅与钙组分继续迁移、富集于富硅钙相，实现长大；混合熔渣中磷组分继续迁移、富集于Ca2SiO4-Ca3(PO4)2相，分布于富硅钙与其它矿物相的两相之间的相界面，利于选矿分离。装有混合熔渣的保温装置置于旋转平台上旋转，加速金属铁、富磷相的聚集、长大与沉降，缩短沉降时间，改善沉降效果，提高生产效率；
(6)采用人工分拣、磁选结合的方法，分离沉降在底部的金属铁、富磷相，实现混合熔渣中铁组分、硅钙组分、磷组分的高效回收；由于金属铁、富磷相沉降在底部，因此，需分选炉渣量小，磨矿、磁选成本低；后续的分离过程采用物理选矿(磁选)，分离的介质为水，水在选矿过程中可以循环，因而分离过程中不会产生环境污染，使得整个混合熔渣工艺具有流程短、操作简单、铁、硅、磷、钙回收率高、无废水产生，具有高效、清洁、环保的特点；自由氧化钙与自由氧化镁消失，金属铁与铁氧化物几乎消失，矿物可磨性增加，熔渣实现调质，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。尾矿利用价值大，应用范围广；
(7)熔渣实现调质后，熔渣中自由氧化钙与自由氧化镁消失，金属铁几乎消失，可磨性增加，而且水硬性矿物C2S增加，可直接用作矿渣水泥、水泥调整剂或水泥生产中的添加剂，进一步通过加入熔融转炉钢渣、电炉熔融还原钢渣、电炉熔融氧化钢渣、石灰、粉煤灰、碱性铁贫矿中的一种或几种混合，调整碱度，喷入氧化性气体，调整氧化铁含量，生成铁酸盐，使其更接近于所需的水泥熟料组成，具有高的A矿，水硬性胶粘矿物增加，胶粘性增加，水泥的早期强度增加，可以直接作为水泥熟料，熔渣中加入含钛物料，增加水泥的强度，可制备高标号水泥；
(8)整个过程无需热补偿或需少量热补偿，可操作性强，生产成本低；
(9)本发明充分利用了熔渣物理热资源、熔渣中热态冶金熔剂及熔渣的氧化性与还原性，实现了熔融还原炼铁，渣-金分离，获得铁水与熔渣，熔渣冷却与分离过程中，熔渣中铁组分、磷组分分别迁移、富集于金属铁、富磷相，并实现聚集、长大与沉降，硅钙组分继续迁移、富集于富硅钙相，实现长大，实现混合熔渣中铁组分、硅钙组分、磷组分的高效分离回收；熔渣可直接处理生产水泥熟料，或水泥调整剂，或水泥添加剂，而且可以处理固态物料，同时实现熔渣调质处理，应用范围更广，达到二次资源高效综合利用的目的。该方法反应时间短、金属回收率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决冶金资源与热能高效回。
附图说明
图1为本发明实施例的混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明实施例采用的工艺流程图如图1所示。
实施例1
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(400∶4)kg配料，加入内有石墨-白云石质复合保温耐火材料的保温渣罐中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1520℃，混合熔渣的温度在1350～1550℃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，喷吹预热后的氧气10min，其中，氧气的预热温度为900℃，氧气的流量为1L/(min·kg)，氧气的喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入氧气；
(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1350～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1556～1560℃，超出混合熔渣的设定温度1350～1550℃；加入常温的普通铁精矿球团矿2kg后，混合熔渣温度为1542～1550℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
喷吹氧化性气体，控制混合熔渣氧势，保证熔渣中剩余铁氧化物被充分还原为金属铁Fe，保证熔渣中金属铁颗粒不被氧化。熔融钢渣中夹杂的粒铁及被还原的金属铁水实现聚集、长大与沉降；
步骤3，分离回收：
采用方法一：
(1)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的混合熔渣，旋转冷却至室温，获得缓冷渣；其中，旋转冷却，是将装有还原后的混合熔渣的保温装置置于旋转平台上，旋转平台的旋转速度依熔渣质量与保温装置高度或深度而定，旋转时间依熔渣质量与熔渣凝固情况而定；
(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，金属铁回收率95％；
(3)分离出金属铁后，实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.884％；
(4)尾矿的回收利用：采用选矿-湿法冶金联合法将尾矿中含磷组分分离出来，富磷相中P2O5含量为20％，采用重选粗选后，再采用2wt％柠檬酸，其中，重选富磷相和柠檬酸的固液比为1∶2(g∶L)，将P2O5分离出来，P2O5的回收率为58％。
实施例2
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的电炉炼钢熔融氧化钢渣，按质量比，高炉熔渣∶电炉炼钢熔融氧化钢渣＝(400∶10)kg配料，加入内有碳素-镁质复合保温耐火材料的保温地坑中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1535℃，混合熔渣的温度在1350～1550℃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，喷吹预热后的氧气8min，其中，氧气的预热温度为600℃，氧气的流量为1L/(min·kg)，氧气的喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣上部吹入氧气；
(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1350～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1565～1570℃，超出混合熔渣的设定温度1350～1550℃；加入25℃的普通铁精矿含碳预还原球团8kg后，混合熔渣温度为1495～1503℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法一：
(1)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的混合熔渣，自然冷却至室温，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，金属铁回收率95％；
(3)分离出金属铁后，实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.809％；
(4)尾矿的回收利用：采用湿法冶金法将尾矿中含磷组分分离出来，富磷相中P2O5含量为24％，采用2wt％稀盐酸，其中，重选富磷相和稀盐酸的固液比为1∶2(g∶L)，将P2O5分离出来，P2O5的回收率为81％。
实施例3
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(400∶40)kg配料，加入内有石墨-尖晶石质复合保温耐火材料的保温地坑中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1565℃，混合熔渣的温度超出设定温度1350～1550℃，向保温地坑中加入高炉熔渣10kg后，混合熔渣的温度为1546℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的空气3min，其中，空气的预热温度为25℃，空气的流量为60L/(min·kg)，空气的喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入空气；
(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1350～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1575～1588℃，超出混合熔渣的设定温度1350～1550℃；加入普通铁精矿含碳预还原球团6kg后，混合熔渣温度为1532～1540℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，随空气喷入还原剂-煤粉1kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法一：
(1)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的混合熔渣，自然冷却至室温，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，金属铁回收率95％；
(3)分离出金属铁后，实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.479％；
(4)尾矿的回收利用：采用湿法冶金法将尾矿中含磷组分分离出来，富磷相中P2O5含量为28％，采用2wt％稀草酸，其中，重选富磷相和稀草酸的固液比为1∶2(g∶L)，将P2O5分离出来，P2O5的回收率为70％。
实施例4
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(100∶500)kg配料，加入内有石墨-尖晶石质复合保温耐火材料的转炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1560℃，混合熔渣的温度超出设定温度1400～1550℃，加入高炉熔渣10kg和普通铁精矿含碳预还原球团8kg后，混合熔渣的温度为1530℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的富氧空气4min，其中，富氧空气的预热温度为1100℃，富氧空气的流量为70L/(min·kg)，富氧空气中，氧气占富氧空气的体积比为30％，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1570～1580℃，超出混合熔渣的设定温度1400～1550℃；加入普通铁精矿金属化球团10kg后，混合熔渣温度为1485～1495℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，随空气喷入还原剂-煤粉3kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
喷吹氧化性气体，控制混合熔渣氧势，保证熔渣中剩余铁氧化物被充分还原为金属铁Fe，保证熔渣中金属铁颗粒不被氧化。熔融钢渣中夹杂的粒铁及被还原的金属铁水实现聚集、长大与沉降；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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F：
将还原后的熔渣倒入内有含碳-硅质复合保温耐火材料的保温渣罐，渣罐内还原后的熔渣温度为1460℃，进行后处理；
还原后的熔渣后处理方法如下：
(1)将耐火喷枪插入还原后的熔渣中，喷入预热的空气2min，空气的预热温度为30℃，空气流量为30L/(min·kg)，此时，还原后的熔渣温度为1490℃；
(2)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的熔渣，自然冷却至室温，获得缓冷渣；
(3)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，金属铁回收率96％；
(4)分离出金属铁后，实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.517％；
(5)尾矿的回收利用：采用湿法冶金法将尾矿中含磷组分分离出来，富磷相中P2O5含量为30％，采用2wt％乙酸，其中，重选富磷相和乙酸的固液比为1∶2(g∶L)，将P2O5分离出来，P2O5的回收率为65％。
实施例5
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(500∶60)kg配料，加入内有碳素-半硅质复合保温耐火材料的转炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1430℃，混合熔渣的温度在设定温度1400～1550℃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，喷吹预热后的氧气4min，其中，氧气的预热温度为900℃，氧气的流量为2L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣上部吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1460～1467℃，在混合熔渣的设定温度1400～1550℃范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，随空气喷入还原剂-煤粉1kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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F：
将还原后的熔渣倒入内有含碳-硅质复合保温耐火材料的保温渣罐，渣罐内还原后的熔渣温度为1390℃，进行后处理；
还原后的熔渣后处理方法如下：
(1)将耐火喷枪从还原后的熔渣上部，喷入预热的氧气1min，氧气流量为20L/(min·kg)，氧气的预热温度为0℃，此时，还原后的熔渣温度为1420℃；
(2)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的熔渣，自然冷却至室温，获得缓冷渣；
(3)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，金属铁回收率97％；
(4)分离出金属铁后，实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.622％；
(5)尾矿的回收利用：采用湿法冶金法将尾矿中含磷组分分离出来，富磷相中P2O5含量为21％，采用2wt％磷酸，其中，重选富磷相和磷酸的固液比为1∶2(g∶L)，将P2O5分离出来，P2O5回收率为70％。
实施例6
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的电炉炼钢熔融氧化钢渣，按质量比，高炉熔渣∶电炉炼钢熔融氧化钢渣＝(400∶80)kg配料，加入内有沥青-橄榄石质复合保温耐火材料的熔炼反应渣罐中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1450℃，混合熔渣的温度在设定温度1400～1550℃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，喷吹预热后的空气2min，其中，空气的预热温度为30℃，空气的流量为40L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1480～1488℃，在混合熔渣的设定温度1400～1550℃范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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：
还原后的熔渣实现调质，进行后处理，此时，金属铁的回收率为90％；
还原后的熔渣后处理方法如下：
还原后的熔渣直接水淬，用作水泥调整剂。
实施例7
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(400∶90)kg配料，加入内有冶金焦-白云石质复合保温耐火材料的熔炼反应渣罐中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1460℃，混合熔渣的温度在设定温度1400～1550℃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，喷吹预热后的富氧空气3min，其中，富氧空气的预热温度为30℃，富氧空气的流量为30L/(min·kg)，富氧空气中，氧气占富氧空气的体积比为22％，喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣侧面吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1490～1495℃，在混合熔渣的设定温度1400～1550℃范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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B：
还原后的熔渣内自由氧化钙与氧化镁消失，铁氧化物快速减少，还原后的熔渣实现调质，还原后的熔渣倒入保温渣罐中，此时还原后的熔渣温度为1450℃，进行后处理；
还原后的熔渣后处理方法如下：
(1)通过耐火喷枪向还原后的熔渣中吹入预热的氧气1min，其中，氧气的预热温度为400℃，氧气的流量为60L/(min·kg)，此时，熔渣温度为1470℃，喷吹结束后，熔渣内Fe2O3为3.12wt％；完成熔渣的氧化，获得氧化后的熔渣；
(2)氧化后的熔渣直接水淬，用作水泥熟料。
实施例8
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(80∶400)kg配料，加入内有石墨-冷态钢渣质复合保温耐火材料的转炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1580℃，混合熔渣的温度超过设定温度1400～1550℃，向转炉中加入普通铁精矿直接还原铁6kg后，混合熔渣的温度为1512℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的氧气-氩气混合气3min，其中，氧气-氩气混合气的预热温度为800℃，氧气-氩气混合气的流量为2L/(min·kg)，其中，氧气与氩气的混合体积比为2∶1，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1562～1572℃，超出混合熔渣的设定温度1400～1550℃，向混合熔渣加入普通铁精矿金属化球团2kg后，温度为1537～1545℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，向混合熔渣加入还原剂-煤粉10kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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C：
还原后的熔渣倒入内有含碳-白云石质复合保温耐火材料的保温渣罐，此时，还原后的熔渣温度为1490℃，进行后处理，此时，金属铁的回收率为92％；
还原后的熔渣后处理方法如下：
还原后的熔渣处理生产高附加值的水泥熟料：
(1)向保温渣罐中，加入电炉熔融还原钢渣1kg、石灰3kg、粉煤灰1kg、碱性铁贫矿0.5kg，与还原后的熔渣充分混合，获得还原后的熔渣的混合物料，物料温度为1380℃，向保温渣罐中，喷入预热温度为0℃的燃料-煤粉8kg后，温度为1450℃；
(2)向还原后的熔渣的混合物料中，喷吹预热后的氧气3min，氧气的预热温度为400℃，氧气的流量为90L/(min·kg)；熔渣混合物料的温度为1470～1480℃，当熔渣的混合物料中Fe2O3为6wt％时，完成氧化过程，获得氧化后的熔渣混合物料；
(3)喷吹结束后，将氧化后的熔渣混合物料水淬，制得高附加值的水泥熟料。
实施例9
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的电炉炼钢熔融氧化钢渣，按质量比，高炉熔渣∶电炉炼钢熔融氧化钢渣＝(80∶400)kg配料，加入内有烟煤-白云石质复合保温耐火材料的转炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1560℃，混合熔渣的温度超过设定温度1400～1550℃，向转炉中加入高炉熔渣6kg和普通铁精矿金属化球团2kg后，混合熔渣的温度为1532℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的空气-氩气混合气3min，其中，空气-氩气混合气的预热温度为800℃，空气-氩气混合气的流量为1L/(min·kg)，其中，空气与氩气的混合体积比为3∶1，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1568～1574℃，超出混合熔渣的设定温度1400～1550℃，向混合熔渣加入普通铁精矿球团矿15kg后，温度为1472～1476℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，向混合熔渣加入还原剂-煤粉10kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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D：
还原后的熔渣后处理方法如下：
全部的还原后的熔渣返回到转炉，作为热态冶金熔剂，与混合熔渣混合，调整混合熔渣温度与粘度。
实施例10
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(400∶50)kg配料，加入内有石墨-冷态高炉渣质复合保温耐火材料的转炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1390℃，混合熔渣的温度低于设定温度1400～1550℃，向转炉中加入熔融钢渣14kg后，混合熔渣的温度为1420℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的空气3min，其中，空气的预热温度为0℃，空气的流量为iL/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣上部吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度为1450～1455℃，在设定范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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：
还原后的熔渣后处理方法如下：
还原后的熔渣直接水淬，制备水泥掺合料-水泥生产中的添加剂。
实施例11
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的电炉炼钢熔融氧化钢渣，按质量比，高炉熔渣∶电炉炼钢熔融氧化钢渣＝(1∶1000)kg配料，加入内有石墨-冷态高炉渣质复合保温耐火材料的感应炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1390℃，混合熔渣的温度低于设定温度1400～1550℃，通过感应炉加热后，混合熔渣的温度为1510℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的空气3min，其中，空气的预热温度为40℃，空气的流量为1L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣上部吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度为1542～1550℃，在设定温度范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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E：
还原后的熔渣后处理方法如下：
还原后的熔渣浇筑微晶玻璃。
实施例12
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，普通高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(100∶500)kg配料，加入内有石墨-尖晶石质复合保温耐火材料的转炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1580℃，混合熔渣的温度超出设定温度1400～1550℃，加入高炉熔渣10kg和普通铁精矿金属化球团8kg后，混合熔渣的温度为1542℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的氧气-氩气混合气5min，其中，氧气-氩气混合气的预热温度为600℃，氧气-氩气混合气的流量为10L/(min·kg)，氧气与氩气的混合体积比为1∶1，喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣上部吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1560～1566℃，超出混合熔渣的设定温度1400～1550℃；采用耐火喷枪以喷吹的方式，加入平均粒度为150μm的高炉瓦斯灰粉状物料10kg，载入气体空气-氮气混合气，混合熔渣温度为1486～1495℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，随空气喷入还原剂-焦粉3kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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F：
将还原后的熔渣倒入内有含碳-硅质复合保温耐火材料的保温渣罐，渣罐内还原后的熔渣温度为1460℃，进行后处理；
还原后的熔渣后处理方法如下：
(1)将耐火喷枪插入还原后的熔渣中，喷入预热的空气2min，其中，空气的预热温度为90℃，空气流量为30L/(min·kg)，此时，还原后的熔渣温度为1470℃；
(2)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的熔渣，自然冷却至室温，获得缓冷渣；
(3)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，金属铁回收率97％；
(4)分离出金属铁后，熔渣实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.617％；
(5)尾矿的回收利用为建筑材料；
(6)尾矿中，富磷相采用选矿法将尾矿中含磷组分分离出来，P2O5的回收率为60％。
实施例13
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的普通高炉熔渣，从钢渣出渣口获得转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，普通高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(400∶4)kg配料，加入内有石墨-白云石质复合保温耐火材料的保温渣罐中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1470℃，混合熔渣的温度在1350～1550℃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，喷吹预热后的氧气10min，其中，氧气的预热温度为1200℃，氧气的流量为1L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1350～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1560～1570℃，超出混合熔渣的设定温度1350～1550℃；加入氧化铝生产过程产生的赤泥2kg后，混合熔渣温度为1470～1478℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法一：
(1)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的混合熔渣，旋转冷却至室温，获得缓冷渣；其中，旋转冷却的具体操作为：装有还原后的混合熔渣的保温装置置于旋转平台上，按照一定速度进行旋转，旋转速度依熔渣质量与保温装置高度或深度而定，旋转时间依熔渣质量与熔渣凝固情况而定；
(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，金属铁回收率95％；
(3)分离出金属铁后，实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.608％；
(4)尾矿的回收利用为水泥原料；
(5)尾矿中，富磷相采用选矿-湿法冶金联合法将尾矿中含磷组分分离出来，富磷相中P2O5含量为20％，采用重选粗选，2wt％乙酸和柠檬酸体积比为1∶1的混合液，其中，重选富磷相和乙酸和柠檬酸的固液比1∶2(g∶L)，将P2O5分离出来，P2O5的回收率为58％。
实施例14
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的普通高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，普通高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(1∶1000)kg配料，加入内有石墨-冷态高炉渣质复合保温耐火材料的等离子炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1380℃，混合熔渣的温度低于设定温度1400～1550℃，通过等离子炉加热后，混合熔渣的温度为1460℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的空气3min，其中，空气的预热温度为0℃，空气的流量为1L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度为1493～1502℃，在设定温度范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，加入还原剂无烟煤1kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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E：
还原后的熔渣后处理方法如下：
还原后的熔渣浇筑作为矿渣棉。
实施例15
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的普通高炉熔渣，从转炉钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣和从电炉钢渣出渣口获得的电炉炼钢熔融氧化钢渣，按质量比，普通高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣∶电炉炼钢熔融氧化钢渣＝(1∶500∶500)kg配料，加入内有冶金焦-白云石质复合保温耐火材料的熔炼反应渣罐中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1520℃，混合熔渣的温度在设定温度1400～1550℃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，喷吹预热后的空气-氮气混合气3min，其中，空气-氮气混合气的预热温度为300℃，空气-氮气混合气的流量为30L/(min·kg)，空气与氮气的体积比为3∶1，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1570～1573℃，超出混合熔渣的设定温度1400～1550℃，加入普通铁精矿直接还原铁10kg后，混合熔渣温度为1460～1466℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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B：
还原后的熔渣倒入保温渣罐中，此时还原后的熔渣温度为1420℃，进行后处理；
还原后的熔渣后处理方法如下：
(1)通过耐火喷枪向还原后的熔渣中吹入预热的氧气1min，氧气的预热温度为900℃，氧气的流量为60L/(min·kg)，此时，熔渣温度为1450℃，喷吹结束后，熔渣内Fe2O3为3.94wt％；完成熔渣的氧化，获得氧化后的熔渣；
(2)氧化后的熔渣直接水淬，用作水泥熟料。
实施例16
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(400∶50)kg配料，加入内有沥青-冷态高炉渣质复合保温耐火材料的转炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1390℃，混合熔渣的温度低于设定温度1400～1550℃，向转炉中加入熔融钢渣6kg和预热温度为1200℃的燃料煤粉1kg后，混合熔渣的温度为1440℃，其中，燃料用耐火喷枪以喷吹的方式加入混合熔渣；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的氧气3min，其中，氧气的预热温度为1100℃，氧气的流量为1L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣侧面吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度为1480～1487℃，在设定温度范围内；
对应(b)：
混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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：
还原后的熔渣后处理方法如下：
还原后的熔渣直接水淬，制备水泥调整剂。
实施例17
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的普通高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，普通高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(1∶1000)kg配料，加入内有石墨-冷态高炉渣质复合保温耐火材料的直流电弧炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1350℃，低于设定温度1400～1550℃，通过直流电弧炉加热后，混合熔渣的温度为1520℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的氧气3min，其中，氧气的预热温度为800℃，氧气的流量为1L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度为1569～1572℃，超出混合熔渣的设定温度1400～1550℃，随氧气向混合熔渣喷入普通铁精矿5kg后，温度为1450～1456℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，加入还原剂烟煤1kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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C：
还原后的熔渣倒入内有褐煤-粘土质复合保温耐火材料的保温渣罐，温度为1490℃；
还原后的熔渣后处理方法如下：
还原后的熔渣处理生产高附加值的水泥熟料：
(1)向保温渣罐中，加入电炉熔融氧化钢渣2kg、高炉熔渣3kg、熔融转炉钢渣2kg、铝土矿0.5kg，与还原后的熔渣充分混合，获得还原后熔渣的混合物料，混合物料温度为1450℃；
(2)向保温渣罐的还原后熔渣的混合物料中，喷吹预热后的氧气3min，氧气的预热温度为400℃，氧气的流量为90L/(min·kg)；熔渣的混合物料温度为1480℃，当熔渣的混合物料中Fe2O3为2wt％时，完成熔渣的氧化，获得氧化后的熔渣混合物料；
(3)喷吹结束后，将氧化后的熔渣混合物料空冷，制得高附加值的水泥熟料。
实施例18
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(400∶90)kg配料，加入内有冶金焦-白云石质复合保温耐火材料的熔炼反应渣罐中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1460℃，混合熔渣的温度在设定温度1400～1550℃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，喷吹预热后的空气3min，其中，空气的预热温度为110℃，空气的流量为30L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1490～1550℃，在混合熔渣的设定温度1400～1550℃范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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B：
还原后的熔渣倒入石油沥青焦-高铝质的熔炼反应渣罐中，温度为1450℃，进行后处理；
还原后的熔渣后处理方法如下：
(1)通过耐火喷枪向还原后的熔渣中吹入预热的氧气1min，氧气的预热温度为600℃，氧气的流量为60L/(min·kg)，此时，熔渣温度为1460～1470℃，喷吹结束后，熔渣内Fe2O3为2.94wt％；完成熔渣的氧化，获得氧化后的熔渣；
(2)氧化后的熔渣直接水淬，用作水泥生产的添加剂。
实施例19
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(500∶500)kg配料，加入内有石墨-白云石质复合保温耐火材料的保温渣罐中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1350℃，混合熔渣的温度在1350～1550℃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，喷吹预热后的空气10min，其中，空气的预热温度为30℃，空气的流量为1L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪从混合熔渣侧面吹入；
(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1350～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1392～1400℃，在设定范围内；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法一：
(1)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的混合熔渣，旋转冷却至室温，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，金属铁回收率95％；
(3)分离出金属铁后，实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.884％；
(4)尾矿的回收利用：代替碎石作骨料、路材。
实施例20
一种混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣混合
将从高炉出渣口获得的高炉熔渣，从钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣，按质量比，普通高炉熔渣∶转炉炼钢熔融钢渣＝(100∶500)kg配料，加入内有石墨-尖晶石质复合保温耐火材料的矿热炉中，充分混合，制得混合熔渣；熔渣混合过程中，熔渣中铁氧化物发生熔融还原反应，混合后熔渣温度为1370℃，混合熔渣的温度低于设定温度1400～1550℃，通过矿热炉加热后，混合熔渣的温度为1530℃；
步骤2，喷吹气体进行熔融还原：
(1)喷吹气体：向混合熔渣中，喷吹预热后的氧气-氮气混合气5min，氧气-氮气混合气的预热温度为600℃，氧气-氮气混合气的流量为10L/(min·kg)，其中，氧气与氮气的混合体积比为3∶2，喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣吹入；
(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1400～1550℃；
(b)混合熔渣中，剩余铁氧化物还原成金属铁；
对应(a)：喷吹气体过程中，混合熔渣的温度升温至1560～1570℃，超出混合熔渣的设定温度1400～1550℃；采用耐火喷枪以喷吹的方式，加入平均粒度为150μm的高炉烟尘粉状物料10kg，载入气体为氮气，混合熔渣温度为1496～1505℃；
对应(b)：混合熔渣中，剩余铁氧化物没有充分还原成金属铁，还原性不足，随空气喷入还原剂-焦粉3kg，完成熔融还原过程，获得还原后的混合熔渣；
步骤3，分离回收：
采用方法二(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F：
将还原后的熔渣倒入内有含碳-硅质复合保温耐火材料的保温渣罐，渣罐内还原后的熔渣温度为1446℃，进行后处理；
还原后的熔渣后处理方法如下：
(1)将耐火喷枪插入还原后的熔渣中，喷入预热的空气2min，空气流量为30L/(min·kg)，空气预热温度为100℃，此时，还原后的熔渣温度为1478℃；
(2)冷却：喷吹气体结束后，将还原后的熔渣，自然冷却至室温，获得缓冷渣；
(3)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，金属铁回收率95％；
(4)分离出金属铁后，熔渣实现调质处理，得到尾矿，尾矿中TFe含量0.605％；
(5)尾矿的回收利用：作为磷肥使用。

Claims (12)

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。
2.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述的高炉熔渣为从高炉出渣口获得的普通高炉熔渣，含有TiO2的质量分数≤4％，高炉熔渣的温度≥1300℃；所述的熔融钢渣为从转炉钢渣出渣口获得的转炉炼钢熔融钢渣、从电炉钢渣出渣口获得的电炉炼钢熔融氧化钢渣中的一种或两种，熔融钢渣的温度≥1500℃。
3.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述的保温装置为可倾倒的保温装置和不可倾倒的保温装置；所述的不可倾倒的保温装置为保温地坑；所述的可倾倒的保温装置为保温渣罐；所述的可倾倒的熔炼反应装置为可倾倒的转炉、可倾倒的熔炼反应渣罐或感应炉；所述的固定式的熔炼反应装置为底部带有渣口或铁口的熔炼反应装置；所述的固定式的熔炼反应装置为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉、矿热炉、鼓风炉或反射炉。
4.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述的保温装置、可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置内层为含碳保温脱模耐火材料；所述的含碳保温脱模耐火材料是含碳复合耐火材料；具体为碳是碳素、石墨、石油沥青焦、冶金焦、沥青、无烟煤、烟煤、褐煤中的一种或几种，耐火材料是硅质、半硅质、粘土质、高铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、冷态高炉渣、冷态钢渣中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的燃料的预热温度为0～1200℃，熔融钢渣的温度为≥1500℃；燃料采用喷吹的方式加入混合熔渣，所述的喷吹方式为采用耐火喷枪插入混合熔渣或置于混合熔渣上部或侧面喷入燃料；
所述的控制混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的固态含铁物料为普通铁精矿、普通铁精矿烧结矿、普通铁精矿球团矿、普通铁精矿金属化球团、普通铁精矿直接还原铁、普通铁精矿含碳预还原球团、普通钢渣、高炉瓦斯灰、高炉烟尘、转炉烟尘、氧化铁皮、湿法炼锌过程的锌浸出渣、氧化铝生产过程产生的赤泥、粉煤灰、铜渣、硫酸烧渣中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述的固态含铁物料是粉状物料或球状物料，其中，粉状物料的粒度是≤150μm；粉状物料以喷吹的方式加入混合熔渣，载入气体为空气、氮气、氩气、氮气-氧气混合气、空气-氩气混合气或空气-氮气混合气；所述的喷吹方式为采用耐火喷枪插入熔渣或置于熔渣上部或侧面吹入粉状物料。
7.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述步骤2和步骤3中，所述的氧化性气体为空气、氧气、富氧空气、氧气-氮气混合气、空气-氮气混合气、氧气-氩气混合气、空气-氩气混合气中的一种或几种；采用耐火喷枪插入熔渣或置于熔渣上部或侧面喷吹氧化性气体。
8.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述的还原剂是煤粉、焦粉、烟煤、无烟煤中的一种。
9.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述步骤3，方法一(1)中，所述的冷却为自然冷却或旋转冷却；所述的旋转冷却，将装有还原后的混合熔渣的保温装置置于旋转平台上，旋转平台的旋转速度依熔渣质量与保温装置高度或深度而定，旋转时间依熔渣质量与熔渣凝固情况而定。
10.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述步骤3，方法一(2)中，所述的混合熔渣的金属铁回收率为90～95％；所述的方法F还原后的熔渣再处理中的方法一中，所述的混合熔渣的金属铁回收率为95～97％。
11.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述步骤3，方法一(4)中，所述的湿法冶金是稀酸浸出法，其中，稀酸浸出法是无机酸浸、有机酸浸中的一种；所述的无机酸选用硫酸、盐酸、磷酸的一种或几种；有机酸选用草酸、乙酸、柠檬酸中的一种或几种。
12.如权利要求1所述的混合熔渣熔融还原回收及调质处理的方法，其特征在于，所述步骤1和步骤3中，所述的燃料是煤粉，燃料的预热温度为0～1200℃。
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