CN106755656A - 一种熔渣冶金一步法回收的方法 - Google Patents

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Abstract

一种熔渣冶金一步法回收的方法，属于非高炉炼铁及资源综合利用领域。该方法，按照以下步骤进行：熔渣一步混合：将熔融态熔渣、熔融态钢渣、含铁物料中的两种或三种物料混合配料；将各物料加入渣液可流出的熔炼反应装置，混合形成反应混合熔渣，实时监测装置内的反应混合熔渣温度，并充分搅拌，获得反应完成后的熔渣；处理后分离，回收利用。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、环境友好和经济收益高，是一种新的熔融还原工艺。

Description

一种熔渣冶金一步法回收的方法
技术领域
本发明属于非高炉炼铁及资源综合利用领域，具体涉及一种熔渣冶金一步法回收的方法。
背景技术
近几年我国钢铁工业发展迅速。炼铁、炼钢生产过程中产生了大量高炉渣、钢渣等钢铁冶金渣，截至2015年，高炉渣、钢渣总量已经超过4亿吨。
高炉渣是高炉还原过程中产生的，是冶金中间产品，不仅含有还原性物质，如焦炭、煤粉、碳素、碳粉等，而且含有较高含量的冶金熔剂及含铁组分，我国每年排放3亿吨以上高炉渣，每年带走大量的CaO、MgO、SiO2、焦炭、煤粉、碳素、碳粉、铁组分等有价组分，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。
钢渣产生于炼钢过程，是冶金中间产品，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。
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。高炉熔渣为还原性熔渣，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，钢渣化学组成、矿物组成与水泥熟料极其相近，高炉熔渣化学组成与水泥熟料化学组成相近，而每年我国生产水泥熟料超过12亿吨，需要大量的石灰石、粘土等矿物资源与物理热资源，成本在2000亿以上，我国石灰石、粘土矿物资源仅仅还可开采50年。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种熔渣冶金一步法回收的方法。本发明充分利用了热态熔渣高化学活性、含有大量热态冶金熔剂及大量物理热资源，保持熔融状态，实现热态熔剂反应，处理大宗固态含铁物料，实现了大宗固态含铁物料的熔融回收。实现了绿色冶金与节能减排，实现了冶金资源与热资源的高效利用；是一种熔渣冶金新工艺，是现有冶金工艺的完善与创新，是世界上首次提出熔渣冶金工艺，熔渣不是废弃物，而是重要的冶金中间产品；
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、环境友好和经济收益高，是一种新的熔渣熔融回收工艺。
本发明的一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将熔融态高炉熔渣、熔融态钢渣、含铁物料中的两种或三种物料混合配料，将混合配料后的物料加入熔渣可流出的熔炼反应装置，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)要控制反应熔渣碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
当反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＜0.6时，向反应熔渣中加入碱性物料或碱性含铁物料中的一种或几种；
当反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＞2.4时，向反应熔渣中加入酸性物料或酸性含铁物料中的一种或几种；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
当反应混合熔渣温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，使反应混合熔渣温度满足1300～1600℃；
当反应混合熔渣温度＞设定温度范围上限时，向反应混合熔渣中加入冶金熔剂、含铁物料或高炉熔渣中的一种或几种，使反应混合熔渣的温度满足1300～1600℃；
步骤2，分离回收
采用以下方法中的一种：
方法一：反应完成后的熔渣进行冷却处理
将反应完成后的熔渣倒入保温装置中，进行如下步骤：
(1)冷却：将反应完成后的熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，硅酸盐相富集在反应装置上部，金属铁和硅酸盐相中间为铁氧化物层；
(2)分离：人工取出铁坨；将剩余缓冷渣的部分金属铁层和铁氧化物层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁和铁氧化物；
(3)铁氧化物作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁或熔融还原炼铁的原料；
(4)将剩余硅酸盐相，进行回收利用，有2种方法：
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-湿法冶金联合法将含磷组分分离出来。
方法二：反应完成后的熔渣进行直接处理：
方法I：熔渣直接空冷或水淬
(1)熔炼反应装置上部熔渣直接空冷或水淬，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
(2)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢；
方法II：熔渣氧化后空冷或水淬
(1)向反应完成后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，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，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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)熔炼反应装置上部氧化后的熔渣直接空冷或水淬，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
(3)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢；
方法III：熔渣处理生产高附加值的水泥熟料
(1)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，获得熔渣混合物料；
(2)向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％，完成喷吹，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，要保证熔渣混合物料温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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)熔炼反应装置上部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；
(4)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢；
方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，冷却沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)硅酸盐相，进行炉外熔渣处理；
(2)铁水，送往转炉炼钢；
(3)铁氧化物层倒入保温装置，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁；
其中，
硅酸盐相，进行炉外熔渣处理，采用方法A、方法B或方法C中的一种：
方法A：硅酸盐相作为水泥原料
硅酸盐相直接作为水泥原料或进一步处理做成高附加值的水泥原料；
方法B：部分或全部硅酸盐相返回到反应混合熔渣
部分或全部硅酸盐相返回到反应混合熔渣，作为热态冶金熔剂，调整反应混合熔渣成分，控制反应混合熔渣温度。
方法C：硅酸盐相浇筑微晶玻璃或作为矿渣棉；
方法四：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)铁水，送往转炉炼钢；
(2)硅酸盐相和铁氧化物层倒入保温装置中，水淬、空冷或冷却，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁或熔融还原炼铁的原料；
其中，硅酸盐相和铁氧化物层作为直接还原炼铁时，将直接还原后产物进行破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁和硅酸盐相；
硅酸盐相的后续处理方法采用方法三中的方法A、方法B或方法C中的一种。
方法五：反应完成后的熔渣，冷却沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相熔渣，进行如下步骤：
(1)铁水，送往转炉炼钢；
(2)硅酸盐相和铁氧化物熔渣倒入保温装置中，按如下方法进行处理：
方法i：熔渣直接空冷或水淬
(1)熔炼反应装置上部熔渣直接空冷或水淬，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
方法ii：熔渣氧化后空冷或水淬
(1)向反应完成后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，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，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
方法iii：熔渣处理生产高附加值的水泥熟料
(1)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，获得熔渣混合物料；
(2)向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％，完成喷吹，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，要保证熔渣混合物料温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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。
所述步骤1(a)中，调整碱度时，所述的碱性物料为石灰粉、赤泥、白云石粉或生石灰粉中的一种；所述的碱性含铁物料为CaO/SiO2≥1的含铁物料；所述的碱性含铁物料为碱性烧结矿、碱性铁精矿、碱性预还原球团或碱性金属化球团中的一种；
所述的酸性物料为硅石；所述的酸性含铁物料为CaO/SiO2≤1的含铁物料；所述的酸性含铁物料为酸性烧结矿、酸性铁精矿、酸性预还原球团、酸性金属化球团、铜冶炼渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种；
调节反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值，向反应熔渣中加入物料为几种的混合物时，为任意比。
所述的熔融态高炉熔渣由出渣口获得，或将高炉渣加热至熔融状态。
所述的熔融态钢渣由出渣口获得，或将钢渣加热至熔融状态。
所述的熔融态钢渣为转炉炼钢钢渣或电炉炼钢钢渣中的一种或几种。
所述的含铁物料为常温或从冶炼炉直接获得具有温度的普通铁精矿、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、铁水预脱硫渣、高炉瓦斯灰、高炉烟尘、转炉烟尘、电炉烟尘、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、铜冶炼渣、硫酸烧渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、含高铁铝土矿物料、含钒钛物料、含铌稀土物料、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种或几种；所述的出炉温度为600～1550℃。
所述的普通铁精矿金属化球团的中金属化率≥70％，普通铁精矿含碳预还原球团的中FeO的含量≥60％。
所述的含铁物料是粉状物料或球状物料，其中，粉状物料的粒度≤150μm；粉状物料以中性气体为载气喷吹加入反应混合熔渣；
所述的熔渣冶金一步法回收的方法中，所述的中性气体为惰性气体或N2中的一种或几种；中性气体的预热温度为0～1200℃，中性气体的喷吹时间与流量的关系为1～90L/(min·kg)，中性气体的喷吹方式为采用耐火喷枪喷入插入反应混合熔渣内部吹入，插入方式为底吹、侧吹或顶吹中的一种或几种，起到增强搅拌的作用。
所述的酸性含铁物料为CaO/SiO2≤1的含铁物料；所述的酸性含铁物料为酸性烧结矿、酸性铁精矿、酸性预还原球团、酸性金属化球团、铜冶炼渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种。
所述的含钒钛物料为常温或从冶炼炉直接获得具有温度的含钛高炉渣、含钒钛钢渣、提钒尾渣、选钛尾矿、低品位钒钛磁铁矿、钒钛磁铁精矿、钒钛磁铁精矿金属化球团、钒钛磁铁精矿含碳预还原球团、直接还原钛、钒钛磁铁精矿烧结矿、钒钛磁铁精矿球团矿中的一种或几种；
所述的含铌稀土物料为常温或从冶炼炉直接获得具有温度的含稀土高炉渣、含铌钢渣、提铌尾渣、选稀土尾矿、低品位铌稀土矿、白云鄂博铁矿铁精矿、白云鄂博铁矿铁精矿金属化球团、白云鄂博铁矿铁精矿含碳预还原球团、白云鄂博铁矿铁精矿烧结矿、白云鄂博铁矿铁精矿球团矿、高炉富稀土渣、高炉转型稀土渣、熔分稀土渣中的一种或几种；
在本体系中，加入含钒钛物料和/或含铌稀土物料的目的在于，1.保护反应装置的含碳保温脱模耐火材料；2.可以实现还原炼铁。
所述的回收方法中，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-氩气混合气或空气-氩气混合气中的一种。
所述的步骤1(b)中，所述的控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的冶金熔剂为含CaO或SiO2的矿物，具体为石英砂、赤泥、白云石或石灰石的一种或几种。
所述的熔渣可流出的熔炼反应装置，为可倾倒的熔炼反应装置或底部带有渣口的固定式熔炼反应装置；所述的可倾倒的熔炼反应装置感应炉；所述的底部带有渣口的固定式熔炼反应装置为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或矿热炉中的一种。
所述的步骤1(b)中，所述的控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法中，向反应混合熔渣中加入冶金熔剂、含铁物料或高炉熔渣中的几种时，混合比例为任意比。
所述的步骤1(b)中，所述的控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的加入冶金熔剂、含铁物料或高炉熔渣中的一种或几种，目的在于：
一、避免温度过高，保护熔炼反应设备，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；
二、规模处理含铁物料，提高金属铁的生产率。
反应混合熔渣的混合方式为自然混合或搅拌中的一种；所述的搅拌方式为以下方式中的一种：中性气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌、中性气体搅拌与电磁搅拌相结合或中性气体搅拌与机械搅拌相结合。
所述步骤2中，所述的保温装置为保温渣罐或保温地坑中的一种；所述的保温渣罐和保温地坑，使用前需预热，预热温度为100～1200℃。
所述的保温装置内层为保温脱模耐火材料；所述的保温脱模耐火材料是硅质、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。
所述步骤2中，所述的冷却为自然冷却或旋转冷却。
所述步骤2中，所述的沉降为自然沉降、旋转沉降或电磁沉降中的一种；
所述的步骤2，旋转冷却、旋转沉降的具体操作为：装有反应完成后熔渣的保温装置或反应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。旋转冷却与沉降的作用为促进金属铁沉降与分离，缩短操作时间，提高回收率，降低成本。
所述的熔渣冶金一步法回收的方法中，方法一对应的Fe的回收率为92～97％，方法二，采用方法I、方法II或方法III进行炉外熔渣处理时，对应的Fe的回收率为85～90％；方法三，采用方法A、方法B或方法C进行炉外熔渣处理时，对应的Fe的回收率为90～95％；方法四中，对应铁的回收率为92～97％；方法五，对应铁的回收率为92～95％。
所述步骤2，方法一(1)中，冷却过程中，由于密度不同，使得缓冷渣的主要分层由底部向上部依次为：铁坨、铁氧化物层、硅酸盐相层。
所述的步骤2中，所述的直接还原炼铁在直接还原炉窑中进行，直接还原炉窑为回转窑、竖炉、转底炉、车底炉或隧道窑的一种。
本发明的一种熔渣冶金一步法回收的方法，与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：
(1)本发明充分利用了热态熔渣高化学活性、含有大量热态冶金熔剂及大量物理热资源，保持熔融状态，实现热态冶金熔剂反应，熔融处理大宗固态含铁物料，实现了大宗固态含铁物料的熔渣冶金。实现了绿色冶金与节能减排，实现了冶金资源与热资源的高效利用；是一种熔渣冶金新工艺，一种新的熔渣回收工艺，是现有冶金工艺的完善与创新，是世界上首次提出熔渣冶金工艺，熔渣不是废弃物，而是重要的冶金中间产品；
(2)气体喷入熔渣内部，增大了化学反应比表面积，提高了燃烧反应速度与还原反应速度。
(3)采用中性气体、电磁搅拌、机械搅拌，提高了混合速度，促进金属铁及铁氧化物聚集、长大与沉降，提高回收率，缩短沉降时间。
(4)加入冶金炉出炉的热态含铁物料，充分利用热资源，不仅可以有效节约能源，降低成本，而且提高热态含铁物料的处理量，提高生产率和反应速度，降低生产成本，实现节能减排，实现绿色冶金；
(5)整个过程流程短，可操作性强，工艺流程简单，投资小，成本低；
(6)经熔渣处理，熔融钢渣中夹杂的生铁的金属铁开始聚集、长大，当接近一定尺寸后，开始沉降，大部分沉降到熔渣底部，形成整块铁锭；冷却过程中，熔渣中铁组分富集于金属铁与铁氧化物相，磷组分迁移、富集于富磷相，并实现聚集、长大与上浮，熔渣中硅与钙组分继续迁移、富集于富硅钙相，并实现长大与上浮；装有混合熔渣的保温装置置于旋转平台上旋转，加速金属铁与铁氧化相长大与沉降，缩短沉降时间，改善沉降效果，提高生产效率；
(7)采用人工分拣、磁选及重选结合的方法，分离沉降在底部的金属铁、铁氧化物相及上部的硅酸盐相，实现熔渣中铁组分、硅钙组分、磷组分的高效回收；由于金属铁及铁氧化物相沉降在底部，因此，需分选炉渣量小，磨矿、磁选成本低；分离过程采用物理选矿(磁选或重选)，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；铁氧化物相可作为直接还原炼铁的原料，利用价值高；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；
(8)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、粘土、熔融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，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；
(9)该方法可以连续或间断进行，满足了工业生产的实际需要；
(10)本发明不仅实现了混合熔渣中铁、硅、钙、磷组分的高效回收，而且实现了利用熔融大规模处理固态含铁物料，生产铁水、铁氧化物相与富磷相，是一种新的熔融还原炼铁工艺；
(11)本发明实现了利用熔渣熔融处理大规模处理固态含铁物料，是一种新的熔渣冶金工艺；
(12)加入冷态物料与热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；加入冷态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，而且可以处理少量冷态物料，原料适应性强；加入冷态物料实现了熔渣物理热的高效利用；
(13)铁氧化物相可作为直接还原炼铁的原料，利用价值高；
(14)整个过程无固体废弃物产生，反应条件温和，实现了节能减排，是一种绿色冶金工艺。
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。
实施例1
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将由出渣口获得的高炉熔渣和由出渣口获得的熔融态转炉炼钢钢渣进行配料，加入感应炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后碱度CaO/SiO2比值为2.4，在设定的范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
反应混合熔渣温度为1200℃，低于设定温度范围，通过感应炉自身的加热，使反应混合熔渣温度为1540℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为机械搅拌，搅拌速率为200r/min，使反应混合熔渣充分混合；
步骤2，分离回收
采用方法一：
方法一：反应完成后的熔渣进行冷却处理
将反应完成后的熔渣倒入预热温度为300℃，内有白云石质质保温脱模耐火材料的保温渣罐中，进行如下步骤：
(1)冷却：将反应完成后的熔渣，旋转冷却至室温，获得缓冷渣；金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，硅酸盐相富集在反应装置上部，金属铁和硅酸盐相中间为铁氧化物层；
(2)分离：人工取出铁坨；将剩余缓冷渣的部分金属铁层和铁氧化物层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁和铁氧化物；金属铁回收率95％；
(3)铁氧化物作为高炉炼铁原料；
(4)将剩余硅酸盐相，进行回收利用，作为水泥原料。
实施例2
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将从冶炼炉直接获得的铜冶炼熔渣和从熔渣出口获得的熔融态高炉熔渣进行配料，将铜冶炼熔渣和高炉熔渣加入交流电弧炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为0.4＜0.6，向反应熔渣中加入赤泥和热态碱性烧结矿，两者的质量比为1∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为0.8，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
反应混合熔渣温度为1380℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为中性气体搅拌；中性气体为N2，N2的预热温度为1200℃，喷吹时间与流量的关系为90L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪喷入插入反应混合熔渣内部以顶吹的方式吹入；
步骤2，分离回收
采用方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，旋转沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物与含铜物相层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)硅酸盐相，进行炉外熔渣处理；
(2)铁水，送往转炉炼钢；
(3)铁氧化物与含铜物相层倒入预热温度为600℃，内有硅质保温脱模耐火材料的保温地坑中，空冷，通过直接还原，磁选分离后，获得金属铁与含铜物料；
其中，
硅酸盐相，进行炉外熔渣处理，采用方法A：
方法A：硅酸盐相作为水泥原料
硅酸盐相直接作为水泥原料。
实施例3
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将热态金属化率为70％的普通铁精矿金属化球团、从钢渣出口获得的熔融态高炉熔渣和常温含高铁铝土矿物料进行配料，加入直流电弧炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；其中，普通铁精矿金属化球团的中金属化率为70％，载入气体为预热温度为200℃的氧气；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为0.5＜0.6，向反应熔渣中加入生石灰粉、白云石粉和碱性铁精矿，三种物料的质量比为1∶1∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为1.0，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
反应混合熔渣温度为1290℃，低于设定温度范围，通过直流电弧炉自身加热，使反应混合熔渣温度为1300℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为中性气体搅拌和机械搅拌相结合；
中性气体为Ar，Ar的预热温度为0℃，喷吹时间与流量的关系为20L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪喷入插入反应混合熔渣内部，以侧吹的方式吹入；
机械搅拌的搅拌速率为50r/min；
步骤2，分离回收
采用方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，旋转沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物与富氧化铝层、硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)硅酸盐相，进行炉外熔渣处理；
(2)铁水，送往转炉炼钢；
(3)铁氧化物与富氧化铝层倒入预热温度为900℃，内有尖晶石质保温脱模耐火材料的保温渣罐中，水淬后，作为高炉炼铁原料或直接还原原料；直接还原产物破碎，磁选后，获得金属铁与富氧化铝相，富氧化铝相作为氧化铝生产的原料；
其中，
硅酸盐相，进行炉外熔渣处理，采用方法A：
方法A：硅酸盐相作为水泥原料
(1)硅酸盐相倒入可倾倒的保温渣罐中，通过耐火喷枪，以底吹的方式向硅酸盐相中吹入预热的空气-氧气混合气4min，其中，空气-氧气混合气的预热温度为400℃，空气-氧气混合气的流量为80L/(min·kg)，其中，空气与氧气的体积比为1∶3；
此时，硅酸盐相温度为1450℃，喷吹结束后，硅酸盐相内Fe2O3为3.4wt％；完成硅酸盐相的氧化，获得氧化后的硅酸盐相；
(2)氧化后的硅酸盐相直接空冷，用作水泥熟料。
实施例4
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将常温酸性烧结矿、常温钒钛磁铁精矿金属化球团和出渣口获得的熔融态电炉炼钢钢渣进行配料，将各物料加入矿热炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.5＞2.4，向反应熔渣中加入热态酸性烧结矿、酸性铁精矿和热态酸性预还原球团，三种物料的质量比为1∶1∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为2.1，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
反应混合熔渣温度为1250℃，低于设定温度，通过设备自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1500℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为中性气体搅拌与电磁搅拌相结合；中性气体为N2，N2的预热温度为20℃，喷吹时间与流量的关系为40L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪插入反应混合熔渣内部，以顶吹方式吹入；
步骤2，分离回收
采用方法三：
方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，自然沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)硅酸盐相，进行炉外熔渣处理；
(2)铁水，送往转炉炼钢；
(3)铁氧化物层倒入预热温度为600℃，内有镁质保温脱模耐火材料的保温地坑中，水淬后，倒入回转窑中，作为直接还原炼铁的原料；
其中，硅酸盐相，进行炉外熔渣处理，采用方法B：
方法B：部分或全部硅酸盐相返回到反应混合熔渣
全部硅酸盐相返回到反应混合熔渣，作为热态冶金熔剂，调整反应混合熔渣成分，控制反应混合熔渣温度。
实施例5
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将常温酸性铁精矿含碳预还原球团、常温含稀土高炉渣和从钢渣出口获得的熔融态电炉炼钢钢渣，进行配料，加入等离子炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.3，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
反应混合熔渣温度为1290℃，低于设定温度范围，通过等离子炉自身加热，使反应混合熔渣温度为1300℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为机械搅拌，搅拌速率为200r/min；
步骤2，分离回收
采用方法三：
方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，电磁沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)硅酸盐相，进行炉外熔渣处理；
(2)铁水，送往转炉炼钢；
(3)铁氧化物层倒入预热温度为600℃，内有半硅质保温脱模耐火材料的保温渣罐中，空冷后，作为高炉炼铁原料；
其中，硅酸盐相，进行炉外熔渣处理，采用方法C：
方法C：硅酸盐相浇筑微晶玻璃。
实施例6
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将从出渣口获得的高炉熔渣和常温电炉炼钢钢渣进行配料，将各物料加入等离子炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.8＞2.4，向反应熔渣中加入铜冶炼渣和锌浸出大窑渣，两种物料的质量比为1∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为1.4，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
反应混合熔渣温度为1260℃，低于设定温度，通过等离子炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1600℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为电磁搅拌，使反应混合熔渣充分混合；
锌组分、铅组分、铟组分与银组分挥发进入烟尘，将反应后的烟尘进行回收，获得氧化锌与氧化铅，回收率＞95％以上，铟组分回收率＞90％，银组分回收率＞90％。
步骤2，分离回收
采用方法四：
方法四：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，旋转沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物与含铜矿物相层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)硅酸盐相、铁氧化物与含铜矿物相层倒入预热温度为1000℃，内有高铝质保温脱模耐火材料的保温地坑中，水淬后，倒入竖炉中，作为直接还原炼铁；
(2)铁水，送往转炉炼钢；
其中，硅酸盐相、铁氧化物与含铜矿物相层作为直接还原炼铁时，将硅酸盐相、铁氧化物与含铜矿物相层进行破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁、硅酸盐与含铜矿物相，硅酸盐与含铜矿物相通过重选，获得含铜物料与硅酸盐。
实施例7
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将从冶炼炉直接获得的镍冶炼熔渣、热态普通铁精矿金属化球团、从熔渣出口获得的熔融态高炉熔渣和常温含钒钛钢渣进行配料，将镍冶炼熔渣、高炉熔渣、普通铁精矿金属化球团和含钒钛钢渣加入感应炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.6＞2.4，向反应熔渣中加入酸性金属化球团、镍铁渣和铅锌冶炼渣，三种物料的质量比为1∶2∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为2.0，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
反应混合熔渣温度为1160℃，低于设定温度，通过感应炉自身加热，使反应混合熔渣温度为1350℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为机械搅拌，搅拌速率为300r/min；
步骤2，分离回收
采用方法四：
方法四：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，旋转沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物与含镍矿物层与硅酸盐相，进行如下步骤：
硅酸盐相的处理方法采用采用方法A：
方法A：硅酸盐相进一步处理作为高附加值的水泥原料
(1)硅酸盐相倒入预热温度为1200℃的保温地坑中，此时，硅酸盐相的温度为1480℃，加入熔融转炉钢渣、电炉熔融氧化钢渣、粉煤灰、铝土矿，充分混合，获得硅酸盐相混合物料，此时，物料温度为1420℃，向保温地坑中，喷入预热温度为200℃的燃料-煤粉后，温度为1470℃；
(2)向硅酸盐相混合物料中吹入预热温度为30℃氧气-氮气混合气体，氧气与氮气的混合体积比为5∶1，喷吹时间为6min，喷吹流量为70L/(min·kg)，当熔渣混合物料氧化铁含量为3.89wt％，完成熔渣混合物料的氧化，获得氧化后的熔渣混合物料；
(3)氧化后的熔渣混合物料，进行空冷，制得高附加值的水泥熟料。
(4)铁氧化物与含镍矿物层倒入预热温度为1200℃，内有粘土质保温脱模耐火材料的保温地坑中，自然冷却后，铁氧化物与含镍矿物相层进行破碎至粒度为20-400μm，磨矿，磁选分离出金属铁与含镍矿物相；
(5)铁水，送往转炉炼钢。
实施例8
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将从出渣口获得的高炉熔渣、熔融态电炉炼钢钢渣、热FeO的含量为60％普通铁精矿含碳预还原球团、从冶炼炉直接获得出炉镍铁熔渣进行配料，加入等离子炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为0.5＜0.6，向反应熔渣中加入石灰粉、碱性金属化球团和碱性预还原球团，三种物料的质量比为2∶2∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为1.2，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
反应混合熔渣温度为1260℃，低于设定温度，通过等离子炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1600℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为电磁搅拌，使反应混合熔渣充分混合；
步骤2，分离回收
采用方法二：
方法I：熔渣直接空冷或水淬
(1)熔炼反应装置上部熔渣直接空冷，用作矿渣水泥；
(2)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢。
实施例9
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将从出渣口获得电炉炼钢钢渣和从冶炼炉直接获得的的铜冶炼熔渣、热态普通铁精矿烧结矿进行配料，将各物料加入直流电弧炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为0.8，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
反应混合熔渣温度为1260℃，低于设定温度，通过直流电弧炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1600℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为电磁搅拌，使反应混合熔渣充分混合；
步骤2，分离回收
采用方法二：
方法II：熔渣氧化后空冷或水淬
(1)向反应完成后的熔渣中吹入预热温度为1200的氧气，熔渣氧化铁含量为4.62wt.％≥2wt.％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣；
温度为1460℃，满足熔渣温度在≥1450℃；
(2)氧化后的熔渣直接水淬，用作水泥调整剂；
(3)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢，Fe的回收率为90％。
实施例10
一种熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将从出渣口获得的高炉熔渣、常温电炉烟尘和热态白云鄂博铁矿铁精矿金属化球团进行配料，将各物料加入交流电弧炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.7＞2.4，向反应熔渣中加入硅石、含锌浸出渣、镍冶炼渣和铅冶炼渣，四种物料的质量比为4∶3∶2∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为1.6，在设定范围内；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
反应混合熔渣温度为1260℃，低于设定温度，通过交流电弧炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1600℃，在设定范围内；
对反应混合熔渣进行自然混合，使反应混合熔渣充分混合；
锌组分、铅组分、铟组分与银组分挥发进入烟尘，将反应后的烟尘进行回收，获得氧化锌与氧化铅，回收率＞95％以上，铟组分回收率＞90％，银组分回收率＞90％；
步骤2，分离回收
采用方法二：
方法III：熔渣处理生产高附加值的水泥熟料
(1)加入电炉熔融还原钢渣、电炉熔融氧化钢渣、石灰、粉煤灰，充分混合，获得熔渣混合物料；
(2)向熔渣混合物料中吹入预热温度为900℃的空气，熔渣混合物料氧化铁为3.56wt.％≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣混合物料；
测定温度为1430℃＜1450℃，喷入预热温度为100℃的煤粉，熔渣混合物料温度为1460℃≥1450℃；
(3)氧化后的熔渣混合物料，进行空冷，制得高附加值的水泥熟料；
(4)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢。

Claims (10)

1.一种熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
步骤1，熔渣一步混合：
将熔融态高炉熔渣、熔融态钢渣、含铁物料中的两种或三种物料混合配料，将混合配料后的物料加入熔渣可流出的熔炼反应装置，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
(a)要控制反应熔渣碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
当反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＜0.6时，向反应熔渣中加入碱性物料或碱性含铁物料中的一种或几种；
当反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＞2.4时，向反应熔渣中加入酸性物料或酸性含铁物料中的一种或几种；
(b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
当反应混合熔渣温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，使反应混合熔渣温度满足1300～1600℃；
当反应混合熔渣温度＞设定温度范围上限时，向反应混合熔渣中加入冶金熔剂、含铁物料或高炉熔渣中的一种或几种，使反应混合熔渣的温度满足1300～1600℃；
步骤2，分离回收
采用以下方法中的一种：
方法一：反应完成后的熔渣进行冷却处理
将反应完成后的熔渣倒入保温装置中，进行如下步骤：
(1)冷却：将反应完成后的熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，硅酸盐相富集在反应装置上部，金属铁和硅酸盐相中间为铁氧化物层；
(2)分离：人工取出铁坨；将剩余缓冷渣的部分金属铁层和铁氧化物层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁和铁氧化物；
(3)铁氧化物作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁或熔融还原炼铁的原料；
(4)将剩余硅酸盐相，进行回收利用，有2种方法：
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-湿法冶金联合法将含磷组分分离出来；
方法二：反应完成后的熔渣进行直接处理：
方法I：熔渣直接空冷或水淬
(1)熔炼反应装置上部熔渣直接空冷或水淬，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
(2)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢；
方法II：熔渣氧化后空冷或水淬
(1)向反应完成后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，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，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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)熔炼反应装置上部氧化后的熔渣直接空冷或水淬，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
(3)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢；
方法III：熔渣处理生产高附加值的水泥熟料
(1)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，获得熔渣混合物料；
(2)向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％，完成喷吹，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，要保证熔渣混合物料温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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)熔炼反应装置上部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；
(4)熔炼反应装置下部铁水送往转炉炼钢；
方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，冷却沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)硅酸盐相，进行炉外熔渣处理；
(2)铁水，送往转炉炼钢；
(3)铁氧化物层倒入保温装置，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁；
其中，
硅酸盐相，进行炉外熔渣处理，采用方法A、方法B或方法C中的一种：
方法A：硅酸盐相作为水泥原料
硅酸盐相直接作为水泥原料或进一步处理做成高附加值的水泥原料；
方法B：部分或全部硅酸盐相返回到反应混合熔渣
部分或全部硅酸盐相返回到反应混合熔渣，作为热态冶金熔剂，调整反应混合熔渣成分，控制反应混合熔渣温度；
方法C：硅酸盐相浇筑微晶玻璃或作为矿渣棉；
方法四：反应完成后的熔渣进行分离处理：
反应完成后的熔渣，沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相，进行如下步骤：
(1)铁水，送往转炉炼钢；
(2)硅酸盐相和铁氧化物层倒入保温装置中，水淬、空冷或冷却后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁或熔融还原炼铁的原料；
其中，硅酸盐相和铁氧化物层作为直接还原炼铁时，将直接还原后产物进行破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁和硅酸盐相；
硅酸盐相的后续处理方法采用方法三中的方法A、方法B或方法C中的一种；
方法五：反应完成后的熔渣，冷却沉降，渣-金分离，获得铁水、铁氧化物层与硅酸盐相熔渣，进行如下步骤：
(1)铁水，送往转炉炼钢；
(2)硅酸盐相和铁氧化物熔渣倒入保温装置中，按如下方法进行处理：
方法i：熔渣直接空冷或水淬
(1)熔炼反应装置上部熔渣直接空冷或水淬，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
方法ii：熔渣氧化后空冷或水淬
(1)向反应完成后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，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，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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，用途有4种：①矿渣水泥；②水泥调整剂；③水泥生产中的添加剂；④水泥熟料；
方法iii：熔渣处理生产高附加值的水泥熟料
(1)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，获得熔渣混合物料；
(2)向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％，完成喷吹，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，要保证熔渣混合物料温度≥1450℃，采用的控制方法为：
当温度＜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。
2.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述步骤1(a)中，调整碱度时，所述的碱性物料为石灰粉、赤泥、白云石粉或生石灰粉中的一种；所述的碱性含铁物料为CaO/SiO2≥1的含铁物料；所述的碱性含铁物料为碱性烧结矿、碱性铁精矿、碱性预还原球团或碱性金属化球团中的一种；
所述的酸性物料为硅石；所述的酸性含铁物料为CaO/SiO2≤1的含铁物料；所述的酸性含铁物料为酸性烧结矿、酸性铁精矿、酸性预还原球团、酸性金属化球团、铜冶炼渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种。
3.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述的熔融态高炉熔渣由出渣口获得，或将高炉渣加热至熔融状态；所述的熔融态钢渣由出渣口获得，或将钢渣加热至熔融状态；所述的熔融态钢渣为转炉炼钢钢渣或电炉炼钢钢渣中的一种或几种；
所述的含铁物料为常温或从冶炼炉直接获得具有温度的普通铁精矿、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、铁水预脱硫渣、高炉瓦斯灰、高炉烟尘、转炉烟尘、电炉烟尘、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、铜冶炼渣、硫酸烧渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、含高铁铝土矿物料、含钒钛物料、含铌稀土物料、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种或几种，所述的出炉温度为600～1550℃。
4.如权利要求3所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述的普通铁精矿金属化球团的中金属化率≥70％，普通铁精矿含碳预还原球团的中FeO的含量≥60％；
所述的含铁物料是粉状物料或球状物料，其中，粉状物料的粒度≤150μm；粉状物料以中性气体为载气喷吹加入反应混合熔渣；
所述的酸性含铁物料为CaO/SiO2≤1的含铁物料；所述的酸性含铁物料为酸性烧结矿、酸性铁精矿、酸性预还原球团、酸性金属化球团、铜冶炼渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种；
所述的含钒钛物料为常温或从冶炼炉直接获得具有温度的含钛高炉渣、含钒钛钢渣、提钒尾渣、选钛尾矿、低品位钒钛磁铁矿、钒钛磁铁精矿、钒钛磁铁精矿金属化球团、钒钛磁铁精矿含碳预还原球团、直接还原钛、钒钛磁铁精矿烧结矿、钒钛磁铁精矿球团矿中的一种或几种；
所述的含铌稀土物料为常温或从冶炼炉直接获得具有温度的含稀土高炉渣、含铌钢渣、提铌尾渣、选稀土尾矿、低品位铌稀土矿、白云鄂博铁矿铁精矿、白云鄂博铁矿铁精矿金属化球团、白云鄂博铁矿铁精矿含碳预还原球团、白云鄂博铁矿铁精矿烧结矿、白云鄂博铁矿铁精矿球团矿、高炉富稀土渣、高炉转型稀土渣、熔分稀土渣中的一种或几种；
所述的步骤1(b)中，所述的控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法中，所述的冶金熔剂为含CaO或SiO2的矿物，具体为石英砂、赤泥、白云石或石灰石的一种或几种。
5.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述的熔渣可流出的熔炼反应装置，为可倾倒的熔炼反应装置或底部带有渣口的固定式熔炼反应装置；所述的可倾倒的熔炼反应装置感应炉；所述的底部带有渣口的固定式熔炼反应装置为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或矿热炉中的一种。
6.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述的回收方法中，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。
7.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，反应混合熔渣的混合方式为自然混合或搅拌中的一种；所述的搅拌方式为以下方式中的一种：中性气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌、中性气体搅拌与电磁搅拌相结合或中性气体搅拌与机械搅拌相结合。
8.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述的熔渣冶金一步法回收的方法中，所述的中性气体为惰性气体或N2中的一种或几种；中性气体的预热温度为0～1200℃，中性气体的喷吹时间与流量的关系为1～90L/(min·kg)，中性气体的喷吹方式为采用耐火喷枪喷入插入反应混合熔渣内部吹入，插入方式为底吹、侧吹或顶吹中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述的冷却为自然冷却或旋转冷却；所述的沉降为自然沉降、旋转沉降或电磁沉降中的一种；所述的旋转冷却或旋转沉降的具体操作为：将装有反应完成后熔渣的保温装置或反应装置置于旋转平台上，按照一定速度进行旋转，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；
所述的保温装置为保温渣罐或保温地坑中的一种；所述的保温渣罐和保温地坑，使用前需预热，预热温度为100～1200℃；所述的保温装置内层为保温脱模耐火材料；所述的保温脱模耐火材料是硅质、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；
所述的步骤2中，所述的直接还原炼铁在直接还原炉窑中进行，直接还原炉窑为回转窑、竖炉、转底炉、车底炉或隧道窑的一种。
10.如权利要求1所述的熔渣冶金一步法回收的方法，其特征在于，所述的熔渣冶金一步法回收的方法中，所述的熔渣冶金一步法回收的方法中，方法一对应的Fe的回收率为92～97％，方法二，采用方法I、方法II或方法III进行炉外熔渣处理时，对应的Fe的回收率为85～90％；方法三，采用方法A、方法B或方法C进行炉外熔渣处理时，对应的Fe的回收率为90～95％；方法四中，对应铁的回收率为92～97％，方法五，对应铁的回收率为92～95％。
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