[发明专利]一种高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法

权利要求书

1.一种高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法，其特征在于该方法以化学成分为：Fe₂O₃为30~70wt%、Al₂O₃为10~50wt%、SiO₂为0~15wt%、Na₂O为0~10wt%、其余为水和其他杂质的高铁赤泥为原料，适当加入铁精矿并按照一定比例加入焦粉后压制成赤泥含碳球团；利用废气干燥、预热后，使用转底炉直接还原法还原赤泥含碳球团中的金属氧化物；将还原后的赤泥金属化球团热送进入铁浴式氧煤熔融还原炉，通过煤氧燃烧进行高温熔化分离；分离后的铁水送至炼钢系统，高铝高温熔渣经添加氧化钙改性后，控温冷却获得自粉性炉渣供浸出工艺提纯回收氧化铝使用；从废气携带的烟尘中回收附着在烟尘上的氧化钠；氧煤熔融还原炉产生的混合煤气经改质后返回转底炉作燃烧燃料使用。

2.根据权利要求1所述的高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法，其特征在于：适当加入铁精矿是指在高铁赤泥中加入铁精矿，保证Fe₂O₃和Al₂O₃的总含量不小于50wt%；按照一定比例加入焦粉是指所用焦粉中的固定碳含量与高铁赤泥所含铁氧化物、钠氧化物和加入铁精矿所含的铁氧化物中的氧元素总含量的摩尔比为C/O=1.1~1.4；压制成赤泥含碳球团是指使用压球机或造球机制成直径为8~30mm的球型或椭球型球团。

3.根据权利要求1所述的高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法，其特征在于，使用转底炉直接还原法还原赤泥球团中的金属氧化物是指：将赤泥含碳球团按照装料厚度为1~5层的范围装入到转底炉内，向转底炉内通入由铁浴式氧煤熔融还原炉产生并经改质炉处理的高温煤气，与利用转底炉尾气预热的富氧空气燃烧，炉膛温度控制为1200~1450℃，还原时间为20~60min，制取金属化率为50~95%的赤泥金属化球团。

4.根据权利要求1所述的高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法，其特征在于，将还原后的赤泥金属化球团热送进入铁浴式氧煤熔融还原炉，通过煤氧燃烧进行高温熔化分离是指：将赤泥金属化球团高温输送装入到无料柱、氧煤熔融还原炉内，全氧煤粉混合喷入炉内渣中，喷入的煤粉量控制在300～1000kg/吨铁水，氧气用量控制在500～1200m³/吨铁水；依据赤泥金属化球团中Al₂O₃和SiO₂的含量加入适量的CaO熔剂，控制炉渣二元碱度m（CaO）/m(SiO₂)在1.0～1.2之间；控制二次燃烧率（PCR=CO2%/（CO%+CO2%）×100％）在8~50%范围内，相应的炉内熔渣温度为1600±100℃。

5.根据权利要求1所述的高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法，其特征在于，分离后的铁水送至炼钢系统，高铝高温熔渣经添加氧化钙改性后，控温冷却获得自粉性炉渣供浸出工艺提纯回收氧化铝使用是指：熔炼终点的铁水由铁水罐送至炼钢系统，上层高铝渣排出过程中加入生石灰，配入生石灰的数量保证熔渣中碱度CaO/SiO₂=2.0±0.1，CaO/Al₂O₃=1.4±0.1范围内，控制冷却速度小于10℃/min，以使生成的矿相90wt%为铝酸钙炉渣。

6.根据权利要求1所述的高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法，其特征在于，所述的改质是指：将燃烧后的含二氧化碳、一氧化碳、水蒸气和氢气的混合煤气，通入焦炭床反应器进行改质，使煤气的氧化度(H2O%+CO2%)/(H2O%+CO2%+H2%+CO%)×100％降低至10%以内。