[发明专利]还原铁制造方法及制造设备

权利要求书

1.一种用于制造还原铁的方法，包括：

将含磷、锌和碱金属氧化物的铁原料与碳质原料混合以制备混合物；

使所述混合物形成为团矿；

在开放式还原炉中还原所述团矿，伴随着从所述团矿除去磷、锌和碱金属元素；

将所还原的团矿破碎以使还原铁分离于含磷炉渣；以及

使所述还原铁成块同时回收所述炉渣。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物包含按重量计为0.06％或更大的量的磷(P)、按重量计为0.02％或更大的量的锌(Zn)、以及按重量计为0.1％或更大的量的碱金属氧化物(K₂O+Na₂O)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述铁原料选自磷(P)含量为0.06％或更大的铁矿石、锌(Zn)含量为0.02％或更大的铁矿石、碱金属氧化物(K₂O+Na₂O)含量为0.1％或更大的铁矿石、以及它们的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳质原料包括由采煤区或炼钢厂或两者产生的含碳粉尘。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物的碱度(CaO/SiO₂)为1或更大。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物的碱金属氧化物含量为0.5％或更大。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述混合物还补充有用于调节碱度和碱金属氧化物含量的辅助原料，所述辅助原料包括用以调节所述混合物的碱度的CaO以及用以调节所述混合物的碱金属氧化物含量的Na₂CO₃和K₂CO₃。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳质原料的用量基于100重量份的所述混合物为10重量份或更大。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述还原炉在还原步骤期间保持其中的氧化性气氛，在所述还原步骤中，由于所述团矿内的所述碳质原料的还原作用而产生气体，形成包围所述团矿的气体膜，并因此阻挡所述团矿接触所述氧化性气氛。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述开放式还原炉加热至1000℃或更高的温度以煅烧所述团矿并且运转一段时间，所述一段时间最大被限制到所述团矿中的碳被完全耗尽的程度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中还原步骤包括作为来自所述开放式炉的废气中的粉尘回收团矿内的锌，将所回收的粉尘用水造粒以分离出氧化锌(ZnO)并回收所述氧化锌。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述团矿内的所述锌在所述还原步骤期间在所述还原炉中被气化，与所述废气一起被排出，并与所述废气中的氧气反应以形成氧化锌(ZnO)，所述氧化锌作为粉尘被回收。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所回收的粉尘被用水造粒，在此期间将所述碱金属元素分离并且与水一起回收。

14.根据权利要求1所述的方法，其中使用磁选分离机将所述还原铁与所述炉渣分离。

15.一种用于制造还原铁的方法，包括：

将铁原料与碳质原料混合以形成团矿；以及

在开放式炉中还原所述团矿。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述碳质原料的用量基于100重量份的所述团矿为10重量份或更大，并且其中所述还原炉在还原步骤期间保持其中的氧化性气氛，在所述还原步骤中，由于所述团矿内的所述碳质原料的还原作用而产生气体，形成包围所述团矿的气体膜，并且阻挡所述团矿接触所述氧化性气氛。