CN111826488B - 多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，解决现高炉冶炼工艺存在的多元有价元素在炉内富集的问题。技术方案包括从高炉顶部连续装入高炉炉料，从高炉底部排出渣、铁，炉料在炉内从上到下依次形成块料带、软熔带、滴落带、风口带和渣铁带，高炉下部产生的煤气向上穿过滴落带、软熔带、块料带，最后经炉顶引出，从炉内软熔带上沿区域引出部分高温煤气。本发明工艺极为简单、设备投资和运行成本低、有效解决多元有价元素炉内高温循环富集带来的种种问题，实现有价元素的高效浓缩分离，获得有价元素含量高的副产品。

Description

多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及高炉冶炼过程的冶金环保及固废综合利用，具体的说是一种多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺。

背景技术

高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)等炉料，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气，同时喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料。在高温下焦炭中的碳以及煤粉、重油、天然气与鼓入空气中的氧燃烧并热解生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁，还有副产高炉渣和高炉煤气。

高炉冶炼过程中，炉料与煤气流逆向运动，进行热交换、还原、熔化与成渣等反应，并呈现出层状分布的现象。从上到下，炉料依次经过块状带、软熔带、滴落带、风口带和渣铁带五个区域。块料带位于炉内料柱的上部，矿石与焦炭始终保持着明显的固态的层次缓缓下降，但层状逐渐趋于水平，而且厚度也逐渐变薄；软熔带位于块料带下面，由许多固态焦炭层和黏结在一起的半熔融的矿石层组成，焦炭矿石相间，层次分明。由于矿石呈软熔状，透气性极差，煤气主要从焦炭层通过，像窗口一样，又称“焦窗”。软熔带的上沿是软化线，下沿是熔化线，与矿石的软熔区间相一致，其最高部分称为软熔带顶部，最低部分与炉墙相连接，称为软熔带的根部；滴落带位于软带之下，熔化后的渣铁像雨滴一样穿过固态焦炭层而滴落；风口带位于炉缸上部的高炉风口区域，由于鼓风动能的作用，焦炭在风口前剧烈地回旋运动中燃烧，形成一个半空状态的的焦炭回旋区。这个小区域是高炉中唯一存在的氧化性区域；渣铁带位于炉缸下部，主要是液态渣铁以及浸入其中的焦炭，铁滴穿过渣层以及渣铁界面，最终完成必要的渣铁反应，得到合格的铁。

高炉是用钢板作炉壳、壳内砌耐火砖内衬而形成的一个密闭的、连续的逆流反应器。高炉本体自上而下包含炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5个部分。在炉缸部位，沿高炉周向均匀布置一排风口。冶炼过程中，高温冶炼的助燃空气及部分能源均从高炉下部炉缸区域上部设置的风口进入高炉内，冶炼过程剧烈的传热、传质以及化学反应发生在高炉中下部的炉腰、炉腹和炉缸区域。从高炉下部的炉缸到高炉顶部的炉喉，炉内温度逐渐降低，炉缸风口区域温度最高(燃烧带温度达到2200℃以上，煤气温度1700-1800℃)；高炉顶部的炉只喉区域，煤气温度降到150-260℃。在高炉炉缸区域的风口带，随炉料带入的各元素被高温还原，多元有价元素被还原蒸发气化，并随炉气一同上升。煤气上升过程中，煤气以及煤气携带的元素与从上而下的炉料逆流接触，并进行动量、热量及质量的传输和复杂的物理化学反应。在风口带，被高温熔融的含碱金属、硫、锌、磷、铅、砷等组分的化合物离开风口带随煤气上升过程中，这些元素被还原蒸发气化成气态单质组分，并随煤气上升穿过滴落带、软熔带，与炉料进行热、质传递，部分又被氧化并被炉料吸收。随着煤气的上升，这些碱金属及多元有价元素的蒸气温度逐渐降低，当下降到沸点温度以下时，冷凝并被炉料拦截。这些碱金属及有价元素以及其氧化物被炉料拦截或吸收后，再次随炉料下降又回到风口区，形成循环。如此循环往复，其中只有一小部分气化物质凝结成粉尘后被煤气带出炉外，或者进入渣铁从渣铁口排出，而剩余部分则在炉内循环富集，妨碍高炉正常冶炼。

ZnO、SiO在高炉上部凝结积累，将堵塞气流通道，增大压差，妨碍顺行，或者黏结在炉墙上导致结厚结瘤；Pb则沉降炉底渗入砖缝，将使砌砖浮起，使炉底遭受破坏。

碱金属促进焦炭气化、降低焦炭强度、恶化原料冶金性能，还加剧焦炭气化反应，加剧球团矿及烧结矿的粉化，导致块状带的透气性变差。同时，碱金属使炉墙结厚甚至结瘤。碱金属蒸气在低温区冷凝，除吸附于炉料外，一部分凝结在炉墙表面，若炉料粉末多，就可能一齐黏结在炉墙表面逐渐结厚，形成炉瘤。

矿石中的As都易还原进入生铁,对生铁及以后的钢和钢材的性能有很大危害，生铁As含量增加会导致髙炉炉缸侧壁温度升高【杨继刚，Mn、Cu、As等对高炉护炉效果的影响分析，山东冶金，2018年12月】。砷在钢中会发生排碳作用，使钢中碳化物夹杂增多，影响其力学性能【鞠亚华，等，高炉炼铁过程脱砷的研究，金属材料与冶金工程，2019年6月】。砷随炉料进入高炉后，在炉喉下部至炉身上部700-1000℃区域发生分解，反应得到的三氧化二砷气体不能全部随炉气排出，上升过程中与赤热碳接触被完全还原成单质砷，单质砷被固态或半熔态炉料吸附在表面，逐步溶于铁液滴中，并最终进入铁水，影响钢材性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺极为简单、设备投资和运行成本低、有效解决多元有价元素炉内高温循环富集带来的种种问题，实现有价元素的高效浓缩分离，获得有价元素含量高的副产品的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺。

技术方案包括从高炉顶部连续装入高炉炉料，从高炉底部排出渣、铁，炉料在炉内从上到下依次形成块料带、软熔带、滴落带、风口带和渣铁带，高炉下部产生的煤气向上穿过滴落带、软熔带、块料带，最后经炉顶引出，其特征在于，从炉内软熔带上沿区域引出部分高温煤气。

引出的所述部分高温煤气的温度在1200℃以上。

引出的所述部分高温煤气占总煤气量的10-20％体积百分数。

引出的所述部分高温煤气先送流化还原塔，与所述流化还原塔内的生物质进行热解并还原反应，或与所述流化还原塔内的氢气进行还原反应，再经旋风除尘进一步分离出较粗颗粒物，分离出的较粗颗粒物和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口送入炉内。

所述生物质或氢气由流化还原塔底部喷入。

调节所述氢气或生物质的温度及喷入量，控制出流化还原塔的煤气温度在950-1050℃。

引出的所述部分高温煤气先经沉降室沉降分离出大颗粒物后，再送流化还原塔。

经所述旋风除尘后的煤气经文丘管洗涤塔水洗回收有价元素并除尘降温后排出，所述文丘管洗涤塔排出的洗涤水进入循环水池。

经文丘管洗涤塔排出的煤气经除湿器除湿后和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口回送入炉内。

经所述旋风除尘后的煤气经流化床冷却塔与粉体物料流化换热降温至200℃以下，再进入滤膜除尘器进一步除尘回收有价元素。

所述流化床冷却塔内的粉体物料与煤气换热后，粗粒径粉体物料从塔底的热态粉剂出口排出，细粒径粉体物料从塔顶的气相出口随煤气一同进入滤膜除尘器过滤捕集；

所述粗粒径粉体物料进入粉料换热器进行换热温度降到150℃以下，再经粗粉体文氏管在载气的作用下回送流化床冷却塔内；经所述滤膜除尘器分离出的所述细粒径粉体物料在载气的作用下经细粉体文氏管回送流化床冷却塔内。

经所述滤膜除尘器除尘后的煤气分成三股，其中两股煤气作为载气分别通入粗粉体文氏管和细粉体文氏管用于输送粗粒径粉体物料和细粒径粉体物料；第三股煤气和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口回送入炉内。

所述流化床冷却塔为变径流化床冷却塔，所述变径流化床冷却塔的塔身由交替设置的缩径段和扩径段组成，所述煤气由最下层的缩径段引入，所述细粒径粉体物料由最下层缩径段上方相邻的扩径段喷入，所述粗粒径粉体物料由塔身中段的缩径段喷入。

所述细粒径粉体物料还由所述最下层缩径段下方相邻的扩径段喷入。

所述缩径段的直径长度是扩径段直径的80-90％。

针对背景技术中存在的问题，发明人进行了如下改进：

(1)本发明克服了高炉反应后煤气全部由炉顶引出的传统认识，从软熔带的上沿区域引出部分高温煤气，以解决传统的高炉冶炼方式存在的有价元素炉内循环富集问题，具有以下技术效果：

a，软熔带的上沿是软化线，下沿是熔化线，发明人经过反复研究和实验发现，有价元素会呈气相循环富集于软熔带上沿区域，因此在此处设置引出口将部分高温煤气直接引出炉外，可防止有价元素随高炉内煤气继续上升过程中在炉墙内壁上的冷凝，避免炉内结瘤，有利于高炉运行；

b，通过从软熔带上部区域引出部分高温煤气，降低了软熔带以上区域煤气的水当量，改变了高炉内炉墙边缘区域原来的从下往上温度逐渐降低的温度场，形成了较高的降温梯度区域，因而可在煤气引出位置上方沿周向形成了一个环型的温度突变区域，从而也有利于促进“∧”形软熔带的形成；

在高炉冶炼过程中，炉内形成“∧”形软熔带有如下作用：

①有利于活跃、疏松中心料柱，使煤气流易于穿过中心焦炭料柱，并横向穿过料窗，然后折射向上，降低了炉内压差Δp；

②改善了煤气流的二次分布状况，增加了煤气流与块料带矿石的接触面和接触时间，加速了传热、传质过程，燃料比较低；

③煤气的引出，减弱了边缘气流，减轻了炉衬的热负荷及冲刷，保护了炉衬，延长了高炉寿命。

c,本发明从软熔带上沿的循环富集区域引出部分煤气，可以减少有价元素的循环量，从而减少了这些元素在循环上升穿过滴落带、软熔带时在铁水中的溶解量，特别是降低了砷、磷、硫等元素在铁水中含量，提高了铁水的品质。

d,高炉冶炼过程中，炉内循环富集的除多元有价元素外还有碱金属钾、钠等。碱金属的富集会导致块状带的透气性变差以及炉瘤等问题发生。本发明通过在软熔带上沿区域引出部分煤气也有利于削减碱金属的循环量，从而缓解碱金属在炉内的危害。

作为优选的，应控制引出的部分高温煤气的温度在1200℃以上，以保证绝大部分有价元素及钾、碱金属元素以气态形式随之引出；优选的，引出的部分高温煤气气量占总煤气量的10-20％体积百分数，引出量过多，增加引出装置的运行负荷，同时还会影响高炉的热工制度，过少则对循环富集的控制能力弱，难以消除多元有价元素在高炉内循环富集产生的危害。

(2)对引出的所述部分高温煤气先送流化还原塔进行热解，再经旋风除尘进一步分离出较细颗粒物，分离出的较细颗粒物和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口送入炉内。

一方面利用向流化还原塔中喷入生物质进行热解不仅可以充分利用引出煤气的余热，而且实现生物质的完全热解，热解气进入煤气系统，提高煤气的品质；热解残炭也会随较细颗粒物一起回送高炉内，实现生物质的高效利用；另一方面，与煤相比，生物质含有更多的氢组分，通过对生物质的热解，煤气中的氢气含量增加，煤气的还原能力增强，更有利于对随煤气带出的有价元素的还原，提高了有价元素从煤气中的分离效果。并且，通过调整生物质粉料的喷入量，可以控制离开流化热解炉气相的温度，可以方便将温度控制在950-1050℃之间。

进一步的，可以使引出的所述部分高温煤气先经沉降室沉降分离出大颗粒物后，再送流化还原塔，经所述旋风除尘后的煤气经文丘管洗涤塔水洗回收有价元素并除尘降温后送高炉煤气柜；或者将经所述旋风除尘后的煤气经文丘管洗涤塔水洗回收有价元素并除尘降温后，再经除湿器除湿后和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口回送入炉内，以减少助燃气体及辅助燃料及辅助燃料的消耗。

进一步的，经所述旋风除尘后的煤气经流化床冷却塔与粉体物料流化换热降温至200℃以下，再进入滤膜除尘器进一步除尘回收有价元素。这里，发明人突破传统的冶金行业高温煤气喷水汽化冷却或淋水冷却方式，巧妙的利用粉体物料(粉剂)对引出的高温煤气进行冷却，并在流化床冷却塔内进行。同时从回收有价金属、避免冷却塔内壁上的冷凝、结瘤等需求出发，采用变径流化床冷却塔，其塔身由交替设置的缩径段和扩径段组成，将煤气中分离出的颗粒物作为粉体物料与洗涤煤气，具有以下效果：

a，换热效率及有价元素回收率高。在高温状态下(1000℃左右)，随高温煤气引出的有价元素大部分处于气态，在流化床冷却塔内与喷入的低温粉体逆向接触，由于粉体具有较大的比表面积，与煤气接触后，换热速度快，同时较大的比表面积有利于对有价元素冷凝雾滴的吸附，提高了有价元素从煤气中的分离效果。

b，避免有价元素在冷却塔内壁上冷凝结瘤。喷入变径流化床冷却塔内的冷却粉剂包含粗粉体物料和细粉体物料两种，当所述煤气由最下层的缩径段引入时，所述细粒径粉体物料由最下层缩径段上方相邻的扩径段喷入，该段气相流速较低，喷入的细粉体物料停留时间长，有利于对变径流化床冷却塔内壁的预喷涂，避免了煤气中气态有价元素在冷却塔内壁上的冷凝、结瘤。

c，为了避免从变径流化床冷却塔下端排出的粉体温度较高出现的有价元素没有完全凝固可能存在的塔壁上结瘤，所述细粒径粉体物料还由所述最下层缩径段下方相邻的扩径段喷入，既起到对内壁的预喷涂效果，还有喷涂粗粉体表面的作用。

d，提高粉体物料的分级效果，利于有价元素产品回收。通过变径流化床冷却塔对喷入的粉体流化，冷却煤气，同时冷凝煤气中的有价元素，较细的粉体冷凝吸附有价元素后粒径长大，沉降速度增加，当粒径增加导致沉降速度超过流化速度后，从变径流化床冷却塔下端的热态粉剂出口排出。

e，避免了传统喷水冷却导致煤气的含水率增加，热值降低，同时还有利于煤气循环喷入高炉内。

有益效果：

本发明通过从软熔带上沿引出有价元素含量高的高温煤气，建立了有价元素高温循环富集的开环，减少了炉内有价元素的循环富集量，进而减少了有价元素在铁水中的溶解量，提高了铁水的品质。通过进一步分离可获得有价元素含量高的副产品，避免了当前钢厂迫于处置含有价元素的钢铁粉尘需建设的转底炉等设施而带来的巨额投资和高运行成本。以1000万吨钢产能的钢厂为例，采用本发明系统技术方案，节省投资2亿元以上，年节省运行成本1亿元以上，年减排二氧化碳30万吨以上。

本发明工艺简单、占地面积小、投资和运行成本低，彻底解决了现有高炉冶炼存在的有价元素富集的危害，高效回收了随炉料带入的有价元素，提高了铁水质量和煤气品质，拓宽了高炉冶炼的炉料资源，为城市钢厂建设提供了技术支撑。

附图说明

图1为本发明实施例1的工艺流程图。

图2为本发明实施例2的工艺流程图。

图3为本发明实施例3的工艺流程图。

图4为本发明实施例4的工艺流程图。

图5为实施例4中变径流化床冷却塔的结构示意图。

其中，1、高炉；1-1、高炉风口；2、流化还原塔；3、旋风除尘器；4、文丘管洗涤塔；5、循环水池；6、耐高温文氏管；7、沉降室；8、高温煤气引出口；9、除湿器；10、滤膜除尘器；11-1、细粉体文氏管；11-2、粗粉体文氏管；12、粉料换热器；13、变径流化床冷却塔；13-1、缩径段；13-2、扩径段；13-3、粗粉体入口；13-4细粉体入口；13-5、气相入口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步解释说明：

以2000m3高炉为例，每小时生产铁水量约200吨，从高炉炉顶上升管排出的高炉煤气量约40万m3/h。

实施例1：

参见图1，从高炉1顶部连续装入高炉炉料，从高炉底部排出渣、铁，炉料在炉内从上到下依次形成块料带、软熔带、滴落带、风口带和渣铁带，高炉1下部产生的煤气向上穿过滴落带、软熔带、块料带，最后经炉顶引出，从炉内软熔带A上沿区域的引出部分高温煤气，经高温煤气引出口8排出，所述高温煤气的引出量为4-8万m3/h(标态)、温度在1200℃以上，高温煤气经沉降室7沉降分离出较大颗粒物后进入流化还原塔2，与流化还原塔2底部喷入的生物质粉料进行热解并还原反应(通过控制流化还原塔2的生物质的喷入量，将离开流化还原塔2的高温煤气温度控制在950-1050℃)。生物质热解后生成的高还原气氛的热解气及半焦粉随煤气一同进入旋风除尘器3除尘，分离出生物质热解生成的半焦粉(较粗颗粒物)和助燃气体及辅助燃料一起耐高温文氏管6混合后由高炉风口1-1回送入炉内。

经旋风除尘器3除尘后的煤气进入文丘管洗涤器4，通过喷入煤气洗涤水对煤气进行洗涤降温，洗涤水循环使用。经洗涤水洗涤降温后的，煤气中富含的有价元素被冷凝下来进入洗涤水中，并在洗涤水池底部沉积。将沉积在循环水池5底部的污泥引出脱水后即得到富含有价元素的产品；文丘管洗涤器4内经洗涤后煤气送往高炉煤气柜储存。

实施例2：

参见图2，省略沉降室7，将高炉1的高温煤气引出口8中引出的高温煤气直接进入流化还原塔2，流化还原塔2底部喷入的氢气与高温煤气进行还原反应，后续工艺过程同实施例1。

实施例3：

参见图3，经文丘管洗涤器4洗涤后的煤气进入除湿器9进行除湿处理，除湿后的煤气通过煤气循环风机经耐高温文氏管6从高炉风口1-1喷入高炉内，其余同实施例2。

实施例4：

参见图4，离开流化还原塔2的高温煤气经旋风除尘器3分离出生物质热解生成的半焦粉后进入变径流化床冷却塔13与塔内的粉体物料换热降温至200℃以下，粗粒径粉体物料从塔底的热态粉剂出口排出，细粒径粉体物料从塔顶的气相出口随煤气一同进入滤膜除尘器10过滤捕集；

所述粗粒径粉体物料进入粉料换热器12与冷却水间接换热降温到150℃以下后，再经粗粉体文氏管11-2在载气的作用下回送流化床冷却塔13内；经所述滤膜除尘器10分离出的所述细粒径粉体物料在载气的作用下经细粉体文氏管11-1回送流化床冷却塔13内。

经所述滤膜除尘器10除尘后的煤气分成三股，其中两股煤气作为载气分别经风机送入粗粉体文氏管11-2和细粉体文氏管11-1用于输送粗粒径粉体物料和细粒径粉体物料；第三股煤气依次经风机、耐高温文氏管6和助燃气体及辅助燃料一起由高炉风口1-1回送入炉内。

参见图5，所述变径流化床冷却塔13的塔身由交替设置的缩径段13-1和扩径段13-2组成，所述煤气由最下层的缩径段13-1的气相入口13-5引入，所述细粒径粉体物料由最下层缩径段13-1上、下相邻的扩径段13-2的细粉体入口13-4喷入，所述粗粒径粉体物料由塔身中段的缩径段13-1的粗粉体入口13-3喷入。优选所述缩径段13-1的直径长度是扩径段13-2直径的80-90％。

Claims (14)

1.一种多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，包括从高炉顶部连续装入高炉炉料，从高炉底部排出渣、铁，炉料在炉内从上到下依次形成块料带、软熔带、滴落带、风口带和渣铁带，高炉下部产生的煤气向上穿过滴落带、软熔带、块料带，最后经炉顶引出，其特征在于，从炉内软熔带上沿区域引出部分高温煤气；

引出的所述部分高温煤气先送流化还原塔，与所述流化还原塔内的生物质进行热解并还原反应，或与所述流化还原塔内的氢气进行还原反应，再经旋风除尘进一步分离出较粗颗粒物，分离出的较粗颗粒物和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口送入炉内。

2.如权利要求1所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，引出的所述部分高温煤气的温度在1200℃以上。

3.如权利要求1或2所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，引出的所述部分高温煤气占总煤气量的10-20%体积百分数。

4.如权利要求1所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，所述生物质或氢气由流化还原塔底部喷入。

5.如权利要求4所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，调节所述氢气或生物质的温度及喷入量，控制出流化还原塔的煤气温度在950-1050℃。

6.如权利要求1所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，引出的所述部分高温煤气先经沉降室沉降分离出大颗粒物后，再送流化还原塔。

7.如权利要求4-6任一项所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，经所述旋风除尘后的煤气经文丘管洗涤塔水洗回收有价元素并除尘降温后排出，所述文丘管洗涤塔排出的洗涤水进入循环水池。

8.如权利要求7所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，经文丘管洗涤塔排出的煤气经除湿器除湿后和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口回送入炉内。

9.如权利要求1或4或5所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，经所述旋风除尘后的煤气经流化床冷却塔与粉体物料流化换热降温至200℃以下，再进入滤膜除尘器进一步除尘回收有价元素。

10.如权利要求9所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，所述流化床冷却塔内的粉体物料与煤气换热后，粗粒径粉体物料从塔底的热态粉剂出口排出，细粒径粉体物料从塔顶的气相出口随煤气一同进入滤膜除尘器过滤捕集；

所述粗粒径粉体物料进入粉料换热器进行换热温度降到150℃以下，再经粗粉体文氏管在载气的作用下回送流化床冷却塔内；经所述滤膜除尘器分离出的所述细粒径粉体物料在载气的作用下经细粉体文氏管回送流化床冷却塔内。

11.如权利要求10所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，经所述滤膜除尘器除尘后的煤气分成三股，其中两股煤气作为载气分别通入粗粉体文氏管和细粉体文氏管用于输送粗粒径粉体物料和细粒径粉体物料；第三股煤气和助燃气体及辅助燃料一起由高炉下部风口回送入炉内。

12.如权利要求10或11所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，所述流化床冷却塔为变径流化床冷却塔，所述变径流化床冷却塔的塔身由交替设置的缩径段和扩径段组成，所述煤气由最下层的缩径段引入，所述细粒径粉体物料由最下层缩径段上方相邻的扩径段喷入，所述粗粒径粉体物料由塔身中段的缩径段喷入。

13.如权利要求12所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，所述细粒径粉体物料还由所述最下层缩径段下方相邻的扩径段喷入。

14.如权利要求12所述的多元有价元素高温循环富集的高炉冶炼分离工艺，其特征在于，所述缩径段的直径长度是扩径段直径的80-90%。

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