[发明专利]一种含钛混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法

权利要求书

1.一种含钛混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，熔渣混合：

按质量比，含钛高炉熔渣∶含钒钛熔融钢渣＝100∶(1～1000)配料，加入保温装置、可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置中，形成含钛混合熔渣，发生熔融还原反应；将含钛混合熔渣的温度控制在设定温度范围内；

其中：

设定温度范围为1400～1600℃；

当反应装置采用保温装置时，含钛混合熔渣的温度范围设定为1400～1600℃；

当反应装置采用可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置时，含钛混合熔渣的温度范围设定为1450～1600℃；

控制含钛混合熔渣的温度在设定温度范围的方法为：

当含钛混合熔渣的温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，或向含钛混合熔渣中加入燃料和/或含钒钛熔融钢渣，使含钛混合熔渣的温度达到设定温度范围内；

当含钛混合熔渣的温度＞设定温度范围上限时，向含钛混合熔渣中加入含钒钛物料、含铁物料、含氟物料或含钛高炉熔渣中的一种或几种，使含钛混合熔渣的温度达到设定温度范围内；

步骤2，熔融还原与氧化：

(1)喷吹气体：向含钛混合熔渣中，喷吹预热后氧化性气体；其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃，氧化性气体时间与流量的关系为1～105L/(min·kg)；

(2)控制还原与氧化过程：

在喷吹过程中，通过调控同时保证(a)和(b)两个参数：

(a)含钛混合熔渣的温度在设定温度范围内；

(b)含钛混合熔渣中，剩余低价钛氧化成高价钛，剩余铁氧化物还原成金属铁；

调控方法为：

对应(a)：

采用步骤1中的控制含钛混合熔渣的温度在设定温度范围的方法；

对应(b)：

当含钛混合熔渣中还原性不足时，向含钛混合熔渣中加入还原剂，使含钛混合熔渣中，铁氧化物还原成金属铁；

步骤3，分离回收：

采用以下方法中的一种：

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：

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，采用方法A：

(1)将还原氧化后的混合熔渣，冷却至室温，获得的缓冷渣；

(2)含钒金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，人工取出铁坨；将剩余缓冷渣中含钒金属铁层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余含钒金属铁；

(3)对去除铁坨和含钒金属铁层的缓冷渣，采用重力分选法进行分离，获得钛精矿、富钒精矿和尾矿；

(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；

仅当反应装置采用可倾倒的保温装置时，采用方法B或方法C：

方法B：

(1)将还原氧化后的混合熔渣的温度降温至1150～1250℃，将中部和上部的还原氧化后的混合熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；

(2)将下部的还原氧化后的混合熔渣，仍在可倾倒的保温装置中，作为方法A还原氧化后的混合熔渣进行处理；

方法C：

(1)将还原氧化后的混合熔渣，沉降渣-金分离，获得含钒铁水与还原氧化后的含钒钛熔渣；

(2)当还原氧化后的含钒钛熔渣TiO₂的质量分数≤10％时，直接将还原氧化后的含钒钛熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；

(3)将含钒铁水送往转炉炼钢；

二.当反应装置采用可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置时，采用方法D：

(1)将还原氧化后的混合熔渣，沉降渣-金分离，获得含钒铁水与还原氧化后的含钒钛熔渣：

(2)将还原氧化后的含钒钛熔渣，进行炉外熔渣处理；

(3)将含钒铁水送往转炉炼钢；

其中，炉外熔渣处理采用方法D-1或方法D-2：

方法D-1：当还原氧化后的含钒钛熔渣TiO₂的质量分数≤10％时，直接将还原氧化后的含钒钛熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；

方法D-2：将还原氧化后的含钒钛熔渣倒入保温装置，按照步骤2中的方法进行熔融还原与氧化，分离回收采用方法A、方法B或方法C。