【技术实现步骤摘要】
一种含稀土或铌熔渣冶金熔融还原生产的方法
：本专利技术属于非高炉炼铁与资源综合利用
，具体涉及一种含稀土或铌熔渣冶金熔融还原生产的方法。
技术介绍
：白云鄂博矿是世界上罕见的铁、稀土、铌、钍等元素共生大型多金属共生矿，目前，铁储量14.6亿吨，稀土资源R2O3，1.35亿吨，居世界第一位，铌资源，Nb2O5占我国95％。我国采用“白云鄂博铁矿选矿-高炉-转炉”工艺流程，实现了白云鄂博铁矿的大规模利用。含稀土高炉渣产生于白云鄂博铁矿的高炉炼铁过程。其RE2O3含量0.1～8％，0.01～0.08左右的ThO2，我国每年排放800万吨以上含铌稀土高炉渣，堆积已超过三千万吨含稀土高炉渣，含稀土高炉渣是一种重要的二次资源。由高炉放出的含稀土高炉熔渣温度高于1300℃，因此，含稀土高炉熔渣也是重要的物理热资源。含铌钢渣产生于白云鄂博铁矿的炼钢过程，其金属铁含量为4～12％，铁氧化含量为10～35％，五氧化二铌含量为0.1～5％，五氧化二磷含量为0.2～6％，并含有自由氧化钙(10％左右)，每年排放300万吨以上含铌钢渣，堆积已超过2000万吨以上，含铌钢渣是一种重要的二次资源。含铌炼钢熔渣温度高于1500℃，因此，含铌炼钢熔渣也是重要的物理热资源。含稀土高炉渣和含铌钢渣同属人造矿，含稀土、铌、铁、磷、钙等物相分散细小，属难处理矿，其综合利用问题尚未得到高效解决，大量堆积，既浪费资源，又污染环境。含稀土高炉熔渣和含铌熔融钢渣，蕴含着丰富的热能资源，含有大量的热态冶金熔剂，含有较高含量的稀土、铌、铁、磷、钙等多种有价元素，是重要的二次资源。熔融含稀土高炉熔渣与熔融...
【技术保护点】
一种含稀土或铌熔渣冶金熔融还原生产的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，熔渣冶金熔融还原：将含稀土高炉熔渣或含铌熔融钢渣，加入保温装置或渣液可流出的熔炼反应装置，将其加热至熔融状态，形成反应熔渣，向反应熔渣中加入含铌稀土物料和/或含铁物料的同时，喷入还原剂；保持熔融状态，实时监测反应熔渣，通过调控，同时保证(a)和(b)两个参数，获得还原后的熔渣；(a)反应熔渣在设定温度范围内；(b)反应熔渣中碱度CaO/SiO
【技术特征摘要】
1.一种含稀土或铌熔渣冶金熔融还原生产的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，熔渣冶金熔融还原：将含稀土高炉熔渣或含铌熔融钢渣，加入保温装置或渣液可流出的熔炼反应装置，将其加热至熔融状态，形成反应熔渣，向反应熔渣中加入含铌稀土物料和/或含铁物料的同时，喷入还原剂；保持熔融状态，实时监测反应熔渣，通过调控，同时保证(a)和(b)两个参数，获得还原后的熔渣；(a)反应熔渣在设定温度范围内；(b)反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；调控方法为：对应(a)：设定温度范围为1300～1650℃；当反应装置采用保温装置时，反应熔渣的温度范围设定为1300～1650℃；当反应装置采用渣液可流出的熔炼反应装置时，反应熔渣的温度范围设定为1350～1650℃；控制反应熔渣的温度在设定温度范围的方法为：当反应熔渣的温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，或向反应熔渣中加入燃料、熔融含铌钢渣或熔融普通钢渣，进行热量补偿，使反应熔渣的温度达到设定温度范围内；当反应熔渣的温度＞设定温度范围上限时，向反应熔渣中加入含铌稀土物料、含铁物料、冶金熔剂、含稀土高炉熔渣或普通高炉熔渣中的一种或几种，进行降温，使反应熔渣的温度达到设定温度范围内；对应(b)：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、碱性含铁物料或碱性含铌稀土物料中的一种或几种，使反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；当反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＞2.0时，向反应熔渣中加入酸性物料、酸性含铁物料或含铌稀土中的一种或几种，使反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；步骤2，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，采用方法A、方法B或方法C：方法A：当反应装置采用不可倾倒的保温装置或可倾倒的保温装置时：(1)将还原后的熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；其中，金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨；(2)人工取出铁坨；将剩余缓冷渣中金属铁层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁；(3)对去除铁坨和金属铁层的缓冷渣，采用重力分选法进行分离，获得富稀土精矿/富铌精矿/富稀土与铌精矿和尾矿；(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B：仅当反应装置采用可倾倒的保温装置时：(1)将还原后的熔渣的温度降温至1150～1250℃，沉降，渣-金分离，将中部和上部的还原后的熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；(2)将下部的还原后的熔渣，仍在可倾倒的保温装置中，按照方法A还原后的熔渣进行处理；方法C：仅当反应装置采用可倾倒的保温装置时：(1)将还原后的熔渣，沉降渣-金分离，获得铁水与熔渣；(2)当熔渣中RE2O3的质量分数≤1％时，直接将熔渣水淬，用作水泥原料或建筑材料；(3)将铁水送往转炉炼钢；方法二，当反应装置采用渣液可流出的熔炼反应装置时，分离回收采用方法D、方法E或方法F：方法D：(1)将还原后的熔渣的温度降温至1150～1250℃，沉降，渣-金分离，将中部和上部的还原后的熔渣空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；(2)将下部的还原后的熔渣，倒入保温装置中，按照方法A的还原后的熔渣进行处理；方法E：(1)将还原后的熔渣，沉降渣熔渣-金分离，获得铁水与熔渣；(2)将熔渣进行炉外熔渣处理；(3)将铁水送往转炉炼钢；其中，熔渣进行炉外熔渣处理，采用方法E-1、E-2、E-3、E-4、E-5或E-6中的一种：方法E-1：熔渣直接水淬；当熔渣中RE2O3的质量分数≤1％时，直接将熔渣水淬，用作水泥原料或建筑材料；方法E-2：熔渣氧化后空冷或水淬(1)将熔渣倒入可倾倒的保温装置或渣液可流出的熔炼反应装置中，向熔渣中吹入氧化性气体，直至熔渣中的氧化铁质量百分数≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后熔渣；其中，在整个过程中，控制熔渣温度≥1450℃，控制方法为：当温度＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热补充热量，或通过装置自身加热，使保温装置内熔渣温度≥1450℃；(2)对氧化后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E-3，熔渣处理生产高附加值的水泥熟料：(1)将熔渣倒入可倾倒的保温装置或渣液可流出的熔炼反应装置中，与熔融转炉含铌钢渣、电炉熔融还原渣、电炉熔融氧化渣、石灰、粉煤灰、碱性铁贫矿、铝土矿、熔融稀土高炉渣中的一种或几种混合，形成混合熔渣；(2)向混合熔渣中喷入氧化性气体，直至混合熔渣中的氧化铁质量百分数≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后熔渣；其中，在整个过程中，控制混合熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：当温度＜1450℃，喷入预热燃料或通过装置自身加热，使保温装置内混合熔渣温度≥1450℃；(3)对氧化后熔渣直接空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料；方法E-4：熔渣浇筑微晶玻璃或作为矿渣棉；方法E-5：熔渣作为热态冶金熔剂：将熔渣加入步骤1中的反应熔渣，作为热态冶金熔剂，调整反应熔渣成分，控制反应熔渣温度；方法E-6，熔渣再次熔融还原：将熔渣，倒入保温装置，作为反应熔渣，实时监测保温装置内的反应熔渣，通过调控同时保证上述的(a)和(b)两个参数，调控方法同上述步骤1中的调控方法；分离回收采用方法A、方法B或方法C中的一种；方法F，采用方法F-1或F-2中的一种：方法F-1：熔渣氧化后空冷或水淬(1)向还原后的熔渣中吹入氧化性气体，直至还原后的熔渣中的氧化铁质量百分数≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后熔渣；其中，在整个过程中，控制熔渣温度≥1450℃，控制方法为：当温度＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热补充热量，或通过装置自身加热，使保温装置内熔渣温度≥1450℃；(2)对氧化后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F-2，熔渣处理生产高附加值的水泥熟料：(1)将还原后的熔渣与熔融转炉含铌钢渣、电炉熔融还原渣、电炉熔融氧化渣、石灰、粉煤灰、碱性铁贫矿、铝土矿、熔融稀土高炉渣中的一种或几种混合，形成混合熔渣；(2)向混合熔渣中喷入氧化性气体，直至混合熔渣中的氧化铁质量百分数≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后熔渣；其中，在整个过程中，控制混合熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：当温度＜1450℃，喷入预热燃料或通过装置自身加热，使保温装置内混合熔渣温≥1450℃；(3)对氧化后熔渣直接空冷或水淬，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。2.根据权利要求1所述的含稀土或铌熔渣冶金熔融还原生产的方法，其特征在于，所述...
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