本發(fā)明屬于非高爐煉鐵與資源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法。
背景技術(shù)：
白云鄂博礦是世界上罕見的鐵、稀土、鈮、釷等元素共生大型多金屬共生礦，目前，鐵儲量14.6億噸，稀土資源R2O3，1.35億噸，居世界第一位，鈮資源，Nb2O5占我國95％。我國采用“白云鄂博鐵礦選礦-高爐-轉(zhuǎn)爐”工藝流程，實現(xiàn)了白云鄂博鐵礦的大規(guī)模利用。
高爐煉鐵法是目前生產(chǎn)鋼鐵的主要方法。經(jīng)過長期的發(fā)展，高爐技術(shù)已經(jīng)非常成熟。高爐煉鐵法的缺點是對冶金焦的強烈依賴，隨著焦炭資源的日益貧乏，冶金焦的價格越來越高，而儲量豐富的廉價非焦煤資源卻不能在煉鐵生產(chǎn)中充分利用。并且隨著高爐強化熔煉技術(shù)的提高，污染物排放總量持續(xù)提高，是國內(nèi)污染物排放主要來源之一。
我國擁有豐富的釩鈦磁鐵礦資源，主要分布在攀西與承德地區(qū)。釩鈦磁鐵礦是鐵、釩、鈦、鉻、磷、銅、鎳、鈷、鈧、鈮、鋯、釔等多種有價元素共生的復(fù)合礦。我國采用“釩鈦磁鐵礦選礦-高爐煉鐵-鐵水吹釩渣-轉(zhuǎn)爐煉鋼”選冶工藝流程，釩渣-鈉化或鈣化焙燒工藝流程，實現(xiàn)了釩鈦磁鐵礦的大規(guī)模利用，并產(chǎn)生了含鈦高爐渣、含釩鈦鋼渣、提釩尾渣等固體廢棄物。
含鈦高爐渣產(chǎn)生于釩鈦磁鐵礦的高爐煉鐵過程。其TiO2含量為4～30％，含釩生鐵含量為4～8％，五氧化二釩含量為0.1～0.5％，并含有鉻、鎵、鈧等有價元素，含鈦高爐渣是一種重要的二次資源。由高爐放出的含鈦高爐熔渣溫度高于等于1300℃，每年排放大量的物理熱，因此，含鈦高爐熔渣也是重要的物理熱資源。
鋼渣中含有金屬鐵/含釩粒鐵、氧化鈣、鈦、釩、磷等有價組分，是重要的二次資源。煉鋼過程放出的熔融鋼渣溫度高于1550℃，每年排放大量的物理熱，因此，熔融鋼渣也是重要的物理熱資源。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法。該方法以含鈦高爐熔渣或含釩鈦熔融鋼渣作為熔渣體系，加入含釩鈦物料和/或含鐵物料，通過渣浴，實現(xiàn)熔渣冶金熔融還原，是一種由含鈦高爐熔渣或含釩鈦熔融鋼渣熔融還原煉鐵，并實現(xiàn)了熔渣調(diào)質(zhì)處理的方法。該方法反應(yīng)時間短、生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、原料適應(yīng)性強、處理量大、環(huán)境友好、經(jīng)濟收益高、可有效解決環(huán)境污染、熱能高效回收利用問題，是一種熔渣冶金新工藝，一種新的熔融還原工藝，是現(xiàn)有冶金工藝的完善與創(chuàng)新，是世界上首次開發(fā)出熔渣冶金工藝，熔渣不是廢棄物，而是冶金中間產(chǎn)品。
本發(fā)明的一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，充分利用鋼鐵生產(chǎn)中間產(chǎn)物-含鈦高爐熔渣或含釩鈦熔融鋼渣的物理熱資源和熱態(tài)冶金熔劑，以及熔渣的高化學(xué)活性，通過向含鈦高爐熔渣或含釩鈦熔融鋼渣，加入含釩鈦物料和/或含鐵物料，加入還原性物質(zhì)，加熱至熔融狀態(tài)，噴吹氣體及攪拌，渣浴還原，實現(xiàn)熔融還原煉鐵，反應(yīng)得到的熔渣經(jīng)處理，釩組分富集于金屬鐵或鋼相，鈦組分富集于富鈦礦物相，使夾雜含釩生鐵與繼續(xù)被還原的金屬鐵聚集、長大與沉降，磷組分富集于富磷相，通過分離，獲得含釩金屬鐵/生鐵或鋼、富鈦相、富磷相，還原后的熔渣中鐵氧化物、自由氧化鈣與氧化鎂消失，熔渣實現(xiàn)調(diào)質(zhì)處理；熔融還原處理大宗含鐵物料，實現(xiàn)大宗含鐵物料熔融還原煉鐵，渣-金分離，得到鐵水與還原后的熔渣；還原后的熔渣可以作為水泥添加劑、水泥調(diào)整劑或直接作為水泥熟料，也可以添加其他組分生產(chǎn)高附加值的水泥熟料，實現(xiàn)資源高效綜合利用，是一種新的熔融還原煉鐵方法。
本發(fā)明含釩熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，具體包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將含釩高爐熔渣或熔融含釩鈦鋼渣加入保溫裝置或熔渣可流出的熔煉反應(yīng)裝置中，將其加熱至熔融狀態(tài)，形成反應(yīng)熔渣，向反應(yīng)熔渣中加入含釩鈦物料和/或含鐵物料的同時，噴入還原劑，熔渣保持熔融狀態(tài)，進行熔融還原，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)兩個參數(shù)，獲得還原后的熔渣；
(a)反應(yīng)熔渣，溫度在設(shè)定范圍內(nèi)；
(b)反應(yīng)熔渣，堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分混合；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：
設(shè)定溫度范圍為1300～1650℃；
當反應(yīng)裝置采用保溫裝置時，反應(yīng)熔渣的溫度范圍設(shè)定為1300～1650℃；
當反應(yīng)裝置采用渣液可流出的熔煉反應(yīng)裝置時，反應(yīng)熔渣的溫度范圍設(shè)定為1350～1650℃；
控制反應(yīng)熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法為：
當反應(yīng)熔渣的溫度＜設(shè)定溫度范圍下限時，通過反應(yīng)裝置自身的加熱功能，或向反應(yīng)熔渣中加入燃料和/或熔融態(tài)含釩鈦鋼渣，進行熱量補償，使反應(yīng)熔渣的溫度達到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；
當反應(yīng)熔渣的溫度＞設(shè)定溫度范圍上限時，向反應(yīng)熔渣中加入含鐵物料和/或含釩鈦物料，進行降溫，使反應(yīng)熔渣的溫度達到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：
當反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值＜0.6時，向反應(yīng)熔渣中加入堿性物料或堿性含鐵物料或含釩鈦物料中的一種或幾種，使反應(yīng)熔渣滿足參數(shù)(b)；
當反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值＞2.0時，向反應(yīng)熔渣中加入堿性物料或堿性含鐵物料或含釩鈦物料中的一種或幾種，使反應(yīng)熔渣滿足參數(shù)(b)；
對應(yīng)(c)：
反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分混合的混合方式為自然混合或攪拌中的一種，所述的攪拌，攪拌方式為以下方式中的一種：中性氣體攪拌、電磁攪拌、機械攪拌、中性氣體攪拌與電磁攪拌相結(jié)合或中性氣體攪拌與機械攪拌相結(jié)合；
步驟2，分離回收：
采用以下方法中的一種：
一.當裝置采用保溫裝置時，采用方法A、方法B或方法C：
當裝置采用不可傾倒的保溫裝置或可傾倒的保溫裝置時，采用方法A：
(1)將還原后的熔渣，冷卻至室溫，獲得緩冷渣；其中，含釩金屬鐵沉降到緩冷渣的底部，形成含釩鐵坨，鐵坨上部為含釩金屬鐵層，含釩金屬鐵層上部為剩余緩冷渣，緩冷渣中含有富鈦相、富釩相、富磷相及硅酸鹽相；
(2)人工取出含釩鐵坨；將釩含金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余含釩金屬鐵；
(3)對剩余緩冷渣，采用重力分選法進行分離，獲得鈦精礦、富釩精礦和尾礦；
(4)尾礦的回收利用有2種：①作為水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用濕法冶金、選礦方法或選礦-濕法冶金聯(lián)合法將尾礦中含磷組分分離出來；
僅當裝置采用可傾倒的保溫裝置時，采用方法B或方法C：
方法B：
(1)將還原氧化后的熔渣的溫度降溫至1150～1250℃，將中部和上部的還原后的熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；
(2)將下部的還原氧化后的熔渣，仍在可傾倒的保溫裝置中，按照方法A的還原氧化后的熔渣進行處理；
方法C：
(1)將還原氧化后的熔渣，沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)當熔渣中TiO2的質(zhì)量分數(shù)≤10％時，直接將熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐提釩煉鋼；
方法二，當裝置采用渣液可流出的熔煉反應(yīng)裝置時，分離回收采用方法D或方法E：
方法D：
(1)將還原后的熔渣的溫度降溫至1150～1250℃，將中部和上部的還原氧化后的熔渣空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；
(2)將下部的還原氧化后的熔渣，倒入保溫裝置中，按照方法A的還原后的熔渣進行處理；
方法E：
(1)將還原氧化后的熔渣，沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)將熔渣，進行爐外熔渣處理；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐提釩煉鋼；
其中，熔渣進行爐外熔渣處理，采用方法E-1、E-2、E-3、E-4、E-5、E-6或E-7中的一種：
方法E-1，直接空冷或水淬：
當熔渣中TiO2的質(zhì)量分數(shù)≤10％時，直接將熔渣空冷或水淬，用途有4種：①礦渣水泥；②水泥調(diào)整劑；③水泥生產(chǎn)中的添加劑；④水泥熟料；
方法E-2，氧化后空冷或水淬：
(1)將熔渣，倒入可傾倒的保溫裝置或渣液可流出的熔煉反應(yīng)裝置中，向熔渣中吹入氧化性氣體，直至熔渣中的氧化鐵質(zhì)量百分數(shù)≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；其中，氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃；控制在整個過程中，熔渣溫度≥1450℃，控制方法為：
當溫度低于＜1450℃，噴入燃料或通過裝置自身加熱，使裝置內(nèi)熔渣溫度≥1450℃；
(2)對氧化后熔渣直接空冷或水淬，用途有4種：①礦渣水泥；②水泥調(diào)整劑；③水泥生產(chǎn)中的添加劑；④水泥熟料；
方法E-3，生產(chǎn)高附加值的水泥熟料：
(1)將熔渣，倒入可傾倒的保溫裝置或渣液可流出的熔煉反應(yīng)裝置中，與熔融轉(zhuǎn)爐含鈦鋼渣、電爐熔融還原渣、電爐熔融氧化渣、石灰、粉煤灰、堿性鐵貧礦、鋁土礦、熔融稀土高爐渣中的一種或幾種混合，形成混合熔渣；
(2)向混合熔渣中吹入氧化性氣體，直至混合熔渣中的氧化鐵質(zhì)量百分數(shù)≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；其中，氧化性氣體的溫度為0～1200℃；在整個過程中，控制混合熔渣溫度≥1450℃，采用的控制方法為：
當溫度低于＜1450℃，噴入燃料或通過裝置自身加熱，使裝置內(nèi)混合熔渣溫度≥1450℃；
(3)對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：熔渣澆筑微晶玻璃或作為礦渣棉；
方法E-5，作為熱態(tài)冶金溶劑：
將熔渣，加入步驟1中的混合熔渣中，作為熱態(tài)冶金溶劑，調(diào)整混合熔渣成分，控制混合熔渣溫度和粘度；
方法E-6，再次熔融還原氧化：
將熔渣，倒入保溫裝置，作為反應(yīng)混合熔渣，實時監(jiān)測保溫裝置內(nèi)的反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證上述的(a)、(b)和(c)三個參數(shù)，調(diào)控方法同上述步驟1中的調(diào)控方法；
分離回收采用方法A、方法B或方法C中的一種；
方法E-7，將熔渣，倒入保溫裝置，分離回收采用方法A：
方法F-1：熔渣氧化后空冷或水淬
(1)向還原后的熔渣中吹入氧化性氣體，直至還原后的熔渣中的氧化鐵質(zhì)量百分數(shù)≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；其中，在整個過程中，控制熔渣溫度≥1450℃，控制方法為：
當溫度＜1450℃，噴入預(yù)熱燃料，燃燒放熱補充熱量，或通過裝置自身加熱，使保溫裝置內(nèi)熔渣溫度≥1450℃；
(2)對氧化后熔渣直接空冷或水淬，用途有4種：①礦渣水泥；②水泥調(diào)整劑；③水泥生產(chǎn)中的添加劑；④水泥熟料；
(3)熔煉反應(yīng)裝置下部含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐提釩煉鋼；
方法F-2，熔渣處理生產(chǎn)高附加值的水泥熟料：
(1)將還原后的熔渣與熔融轉(zhuǎn)爐含釩鈦鋼渣、電爐熔融還原渣、電爐熔融氧化渣、石灰、粉煤灰、堿性鐵貧礦、鋁土礦、熔融稀土高爐渣中的一種或幾種混合，形成混合熔渣；
(2)向混合熔渣中噴入氧化性氣體，直至混合熔渣中的氧化鐵質(zhì)量百分數(shù)≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；其中，在整個過程中，控制混合熔渣溫度≥1450℃，采用的控制方法為：當溫度＜1450℃，噴入預(yù)熱燃料或通過裝置自身加熱，使保溫裝置內(nèi)混合熔渣溫≥1450℃；
(3)對氧化后熔渣直接空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料；
(4)熔煉反應(yīng)裝置下部含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐提釩煉鋼。
所述的含鈦熔渣為常溫固態(tài)含鈦熔渣，或由出渣口獲得的熔融態(tài)含鈦熔渣。
所述的含鈦熔渣為含鈦高爐熔渣或電爐鈦渣中的一種或幾種。
所述的含鈦高爐熔渣，含有TiO2的質(zhì)量分數(shù)為4～30％。
所述的含釩鈦鋼渣為常溫固態(tài)含釩鈦鋼渣，或由出渣口獲得的熔融態(tài)含釩鈦鋼渣。
所述的含釩鈦鋼渣為轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼渣或電爐煉鋼鋼渣中的一種或幾種。
所述的含釩鈦鋼渣，含有TiO2的質(zhì)量分數(shù)為0.3～6％，含有V2O5的質(zhì)量分數(shù)為0.1～5％。
所述的保溫裝置為可傾倒的保溫裝置或不可傾倒的保溫裝置；可傾倒的保溫裝置為保溫渣罐，其升高溫度方法為加入燃料；不可傾倒的保溫裝置為保溫地坑，其升高溫度方法為加入燃料。
所述的保溫渣罐和保溫地坑，使用前需預(yù)熱，預(yù)熱溫度為300～1200℃。
所述的渣液可流出的熔煉反應(yīng)裝置，為可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或底部帶有渣口的固定式熔煉反應(yīng)裝置；所述的可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置為轉(zhuǎn)爐、感應(yīng)爐或可傾倒的熔煉反應(yīng)渣罐中的一種；所述的底部帶有渣口的固定式熔煉反應(yīng)裝置為等離子爐、直流電弧爐、交流電弧爐、礦熱爐、鼓風(fēng)爐或反射爐中的一種。
所述的含釩熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，所述的含鐵物料為常溫或從冶煉爐直接獲得的具有出爐溫度的普通鐵精礦、普通鐵精礦燒結(jié)礦、普通鐵精礦球團礦、普通鐵精礦金屬化球團、普通鐵精礦含碳預(yù)還原球團、普通鐵精礦直接還原鐵、普通鋼渣、高爐瓦斯灰、高爐煙塵、轉(zhuǎn)爐煙塵、氧化鐵皮、濕法煉鋅過程的鋅浸出渣、氧化鋁生產(chǎn)過程產(chǎn)生的赤泥、粉煤灰、硫酸燒渣、銅冶煉渣、鋅浸出大窯渣、鎳鐵渣、鉛鋅冶煉渣、鎳冶煉渣、鉛冶煉渣、轉(zhuǎn)爐煙塵或電爐煙塵中的一種或幾種。所述的出爐溫度為600～1550℃。
上述的普通鐵精礦金屬化球團的中金屬化率≥70％，普通鐵精礦含碳預(yù)還原球團的中FeO的含量≥60％。
所述的控制反應(yīng)混合熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，所述的含釩鈦物料為常溫或從冶煉爐直接獲得具有出爐溫度含鈦高爐渣、含釩鈦鋼渣、提釩尾渣、選鈦尾礦、低品位釩鈦磁鐵礦、釩鈦磁鐵精礦、釩鈦磁鐵礦直接還原鐵，釩鈦磁鐵精礦金屬化球團、釩鈦磁鐵精礦含碳預(yù)還原球團、釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)礦、釩鈦磁鐵精礦球團礦、鈦精礦中的一種或幾種。所述的出爐溫度為600～1550℃。
所述的控制反應(yīng)混合熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，所述的含氟物料是螢石和/或CaF2。
所述的含釩熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，所述的含鐵物料、含釩鈦物料和含氟物料是粉狀物料或球狀物料，其中，粉狀物料的粒度≤150μm；粉狀物料以噴吹的方式加入反應(yīng)混合熔渣，載入氣體為空氣、氮氣、氬氣、氮氣-氧氣混合氣、氮氣-氬氣混合氣、富氧空氣、氮氣-氧氣混合氣、氬氣-氧氣混合氣、空氣-氬氣混合氣或空氣-氮氣混合氣；所述的噴吹方式為采用耐火噴槍插入熔渣內(nèi)部吹入粉狀物料，插入方式為側(cè)吹、底吹或頂吹中的一種。
所述的控制反應(yīng)混合熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，所述的含鐵物料、含釩鈦物料和含氟物料是粉狀物料或球狀物料，其中，粉狀物料的粒度≤150μm；粉狀物料以噴吹的方式加入反應(yīng)混合熔渣，載入氣體為空氣、氮氣、氬氣、氮氣-氧氣混合氣、氧氣-氬氣混合氣、氮氣-氬氣混合氣、空氣-氬氣混合氣或空氣-氮氣混合氣；所述的噴吹方式為采用耐火噴槍插入熔渣內(nèi)部吹入粉狀物料。
所述的控制反應(yīng)熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，所述的燃料的溫度為0～1200℃；煤粉的加入量根據(jù)所需溫度及煤粉的熱值計算理論質(zhì)量，加入的實際質(zhì)量比理論質(zhì)量多1～2wt.％。
所述的控制反應(yīng)熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，向反應(yīng)熔渣中加入燃料的同時需要通入氧化性氣體，燃料和氧化性氣體采用噴吹的方式加入混合熔渣，所述的噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部；所述的氧化性氣體是氧化性氣體為空氣、氧氣、富氧空氣、氧氣-氮氣混合氣、空氣-氮氣混合氣、氧氣-氬氣混合氣、空氣-氬氣混合氣中的一種或幾種；所述的氧化性氣體采用耐火噴槍插入反應(yīng)混合熔渣內(nèi)部吹入。
所述的控制反應(yīng)熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，燃料為煤粉。
所述的控制反應(yīng)熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，向反應(yīng)熔渣中加入含鐵物料和含鈦物料時，含鐵物料和含鈦物料為任意比。
所述的控制反應(yīng)熔渣溫度在設(shè)定溫度范圍的方法中，所述的加入含鐵物料和/或含鈦物料，目的在于：
一、避免溫度過高，保護熔煉反應(yīng)裝置，抑制含鈦高爐熔渣中含釩生鐵、熔融含釩鋼渣中含釩粒鐵及被還原含釩金屬鐵的氧化，提高含釩金屬鐵的回收率；
二、規(guī)模處理含鐵物料，提高金屬鐵的生產(chǎn)率。
所述的還原劑為固體還原劑或氣體還原劑。
所述的固體還原劑為煤粉、焦粉、煙煤或無煙煤中的一種。
當采用固體還原劑時，采用以氧化性氣體載入的方式，噴吹加入反應(yīng)熔渣內(nèi)部；氧化性氣體為空氣、氧氣、富氧空氣、氧氣-氮氣混合氣、空氣-氮氣混合氣、氧氣-氬氣混合氣、空氣-氬氣混合氣中的一種；所述的噴吹方式采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部噴入，采用側(cè)吹、頂吹或底吹中的一種或幾種。
所述的氣體還原劑為高爐煤氣、焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、天然氣或裝置產(chǎn)生的回收尾氣中的一種或幾種，還原性氣體的溫度為0～1200℃，噴吹時間與流量的關(guān)系為1～90L/(min·kg)，還原性氣體的通入方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)混合熔渣內(nèi)部吹入；所述的還原性氣體的噴吹時間與流量依熔渣質(zhì)量、溫度及需要還原的程度而定。
所述的控制充分攪拌的方法中，中性氣體為惰性氣體或N2中的一種或幾種；中性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃，中性氣體的噴吹時間與流量的關(guān)系為1～90L/(min·kg)，中性氣體的噴吹方式為采用耐火噴槍噴入插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部吹入，起到增強攪拌的作用。
所述的惰性氣體為氬氣。
當中性氣體為混合氣體時，混合比例為任意比。
所述的含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，反應(yīng)熔渣熔融還原氧化過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為25～35％；富氧空氣的溫度為0～1200℃，噴吹時間與流量的關(guān)系為1～90L/(min·kg)；
噴吹富氧空氣的作用為：未充分燃燒的C與CO與富氧空氣作用，進行二次燃燒，提高反應(yīng)混合熔渣溫度，使反應(yīng)混合熔渣進行充分熔融還原反應(yīng)；
二次燃燒后，剩余的CO逸出后，進行收集，回收利用，利用方法為：
1.返回作為還原劑；2.返回作為熱源；3.返回發(fā)電使用；4.返回?zé)Y(jié)礦做燃料。
所述的步驟1中，當反應(yīng)熔渣堿度CaO/SiO2比值為0.6～0.8時，反應(yīng)熔渣生成金紅石相；所述的步驟1中當反應(yīng)熔渣堿度CaO/SiO2比值為1.0～1.4時，反應(yīng)熔渣富跳箱鈣鈦礦相。
所述的步驟2，冷卻方式為自然冷卻或旋轉(zhuǎn)冷卻。
所述的步驟2，沉降方式為自然沉降、旋轉(zhuǎn)沉降或電磁沉降。
所述的步驟2中，沉降與冷卻過程中，釩組分遷移、富集于金屬鐵、粒鐵與富釩相，鈦組分遷移、富集于富鈦相，實現(xiàn)長大與沉降。
所述的步驟2，方法A(1)中，旋轉(zhuǎn)冷卻與沉降的具體操作為：裝有熔渣的保溫裝置置于旋轉(zhuǎn)平臺上，按照一定速度進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度依熔渣質(zhì)量與保溫裝置高度或深度而定，旋轉(zhuǎn)時間依熔渣質(zhì)量與熔渣凝固情況而定。其作用為促進含金屬鐵、富鈦相、富釩相聚集、長大與沉降，提高回收率與生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。
所述的步驟2，方法A(3)中，重力分選法是搖床分選、溜槽分選或者二者相結(jié)合。
所述的步驟2，濕法冶金是稀酸浸出法，其中稀酸浸出法是無機酸浸、有機酸浸中的一種。所述的無機酸選用硫酸、鹽酸、磷酸的一種或多種，有機酸選用草酸、乙酸、檸檬酸中的一種或多種。
所述的步驟2中，分離回收方法E中采用E-1或E-2爐外熔渣處理時，所述的燃料的溫度為0～1200℃；煤粉的加入量根據(jù)所需溫度及煤粉的熱值計算理論質(zhì)量，加入的實際質(zhì)量比理論質(zhì)量多1～2wt.％；加入燃料的同時需要通入氧化性氣體，燃料和氧化性氣體采用噴吹的方式加入混合熔渣，所述的噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部；所述的燃料為煤粉；，向反應(yīng)混合熔渣中加入燃料的同時需要通入氧化性氣體，燃料和氧化性氣體采用噴吹的方式加入混合熔渣，所述的噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部；所述的氧化性氣體是空氣、氧氣、富氧空氣、氮氣-氧氣混合氣、氮氣-空氣混合氣、氧氣-氬氣混合氣或空氣-氬氣混合氣中的一種。
所述的含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，金屬鐵的回收率92～96％。
本發(fā)明的一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，相比于現(xiàn)有技術(shù)，其特點及有益效果為：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點是：
(1)本發(fā)明的一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，充分利用鋼鐵生產(chǎn)中間產(chǎn)物-含鈦高爐熔渣或含釩鈦熔融鋼渣的物理熱資源和熱態(tài)冶金熔劑，以及熔渣的高化學(xué)活性，通過向含鈦高爐熔渣或含釩鈦熔融鋼渣，加入含釩鈦物料和/或含鐵物料，加入還原性物質(zhì)，加熱至熔融狀態(tài)，噴吹氣體及攪拌，渣浴還原，實現(xiàn)了熔融還原煉鐵，反應(yīng)得到的熔渣經(jīng)處理，鈮組分富集于含釩金屬鐵或含釩鋼相，鈦組分富集于富鈦礦物相，釩組分富集于金屬鐵與富釩相，夾雜含釩生鐵與繼續(xù)被還原的含釩金屬鐵聚集、長大與沉降，磷組分富集于富磷相，通過分離，獲得含釩金屬鐵、生鐵或鋼、富鈦相、富釩相、富磷相，還原后的熔渣中鐵氧化物、自由氧化鈣與氧化鎂消失，熔渣實現(xiàn)調(diào)質(zhì)處理；熔融還原處理大宗含鐵物料，實現(xiàn)大宗含鐵物料熔融還原煉鐵，渣-金分離，得到鐵水與還原后的熔渣；還原后的熔渣可以作為水泥添加劑、水泥調(diào)整劑或直接作為水泥熟料，也可以添加其他組分生產(chǎn)高附加值的水泥熟料，實現(xiàn)資源高效綜合利用，是一種新熔融還原煉鐵方法；(2)氣體、燃料與還原劑噴入熔渣內(nèi)部，增大了化學(xué)反應(yīng)比表面積，提高了燃燒反應(yīng)速度與還原反應(yīng)速度；(3)采用中性氣體、電磁攪拌、機械攪拌，提高了還原反應(yīng)速度，促進金屬鐵聚集、長大與沉降，提高回收率，縮短沉降時間；(4)噴吹還原性氣體或還原劑，還原反應(yīng)速度加快，金屬鐵回收率提高；(5)處理大宗熱態(tài)含鐵物料和/或含鈮稀土物料，充分利用熱資源，提高反應(yīng)速度，降低生產(chǎn)成本；(6)熔渣表面噴吹富氧空氣，未充分燃燒從熔渣中逸出的CO與富氧空氣作用，進行二次燃燒，二次燃燒率提高，反應(yīng)混合熔渣溫度升高，使反應(yīng)混合熔渣進行充分熔融還原反應(yīng)，降低生產(chǎn)成本；(7)實現(xiàn)未反應(yīng)CO回收利用，有效節(jié)約能源；(8)噴吹氣體結(jié)束后，磷組分繼續(xù)遷移、富集于Ca2SiO4-Ca3(PO4)2相；(9)熔渣冷卻后，含鈮金屬鐵沉降到底部，形成鐵坨，回收金屬鐵，同時采用磁選分離剩余緩冷渣中含鈮金屬鐵層，分離出剩余含鈮金屬鐵，實現(xiàn)了含稀土高爐熔渣與熔融含鈮鋼渣中粒鐵及鐵氧化物中鐵的高效回收，金屬鐵回收率高；(10)由于金屬鐵沉降在下部，因此，需分選爐渣量小，磨礦、磁選成本低，同時，賦存于富硅鈣相界面的富磷相有助于硅鈣相解離；(11)鈦、釩、磷分別富集于富鈦相、富釩相、富磷相，實現(xiàn)了富鈦相、富釩相、富磷相回收；(12)熔渣實現(xiàn)調(diào)質(zhì)后，熔渣中自由氧化鈣與自由氧化鎂消失，金屬鐵幾乎消失，可磨性增加，而且水硬性礦物C2S增加，可直接用作礦渣水泥、水泥調(diào)整劑、水泥生產(chǎn)中的添加劑，進一步通過加入熔融轉(zhuǎn)爐鋼渣、電爐熔融還原鋼渣、電爐熔融氧化鋼渣、石灰、粉煤灰、堿性鐵貧礦、鋁土礦、高爐熔渣中的一種或幾種，調(diào)整堿度，噴入氧化性氣體，調(diào)整氧化鐵含量，生成鐵酸鹽，使其更接近于所需的水泥熟料組成，具有高的A礦，水硬性膠粘礦物增加，膠粘性增加，水泥的早期強度增加，可以直接作為水泥熟料；(13)自由氧化鈣與自由氧化鎂消失，金屬鐵與鐵氧化物幾乎消失，易于磨礦，熔渣實現(xiàn)調(diào)質(zhì)，尾礦利用限制因素消失，尾礦的回收利用有2種：①作為水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用濕法冶金、選礦方法或選礦-濕法冶金聯(lián)合法將尾礦中含磷組分分離出來。尾礦利用價值大，應(yīng)用范圍廣；(14)該方法可以連續(xù)或間斷進行，滿足了工業(yè)生產(chǎn)的實際需要。
本發(fā)明的含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果為：
(1)熔渣表面噴吹富氧空氣，提高了二次燃燒率，有效降低燃料消耗，提高熔渣溫度；
(2)氣體、燃料與還原劑噴入熔渣內(nèi)部，增大了化學(xué)反應(yīng)比表面積，提高了燃燒反應(yīng)速度與還原反應(yīng)速度；
(3)采用中性氣體、電磁攪拌、機械攪拌，提高了還原反應(yīng)速度，促進金屬鐵聚集、長大與沉降，提高回收率，縮短沉降時間；
(4)加入冶金爐出爐的熱態(tài)含鐵物料和/或含鈦物料，不僅可以有效節(jié)約能源，降低成本，而且提高熱態(tài)含鐵物料的處理量，提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色冶金；
(5)處理熱態(tài)含鐵物料，充分利用熱資源，提高了反應(yīng)速度，不僅可以有效節(jié)約能源，降低成本，而且提高熱態(tài)含鐵物料的處理量，提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色冶金；
(6)熔渣表面噴吹富氧空氣，未充分燃燒從熔渣中逸出的CO與富氧空氣作用，進行二次燃燒，二次燃燒率提高，有效降低燃料消，反應(yīng)混合熔渣溫度升高，使反應(yīng)混合熔渣進行充分熔融還原反應(yīng)，降低生產(chǎn)成本；
(7)實現(xiàn)未反應(yīng)CO回收利用，有效節(jié)約能源；
(8)采用人工分揀、磁選結(jié)合的方法，分離沉降在底部的含釩金屬鐵、富鈦相、富釩相和富磷相，實現(xiàn)熔渣中鐵組分、鈦組分、釩組分、鈣組分、磷組分的高效回收；由于含釩金屬鐵、富鈦相、富釩相實現(xiàn)沉降，因此，需分選爐渣量小，磨礦、磁選與重選成本低；由于分離過程采用物理選礦(磁選與重選)，分離的介質(zhì)為水，水在選礦過程中可以循環(huán)，因而分離過程中不會產(chǎn)生環(huán)境污染，使得整個混合熔渣工藝具有流程短、操作簡單、鐵、硅、磷、鈣回收率高、無廢水產(chǎn)生，具有高效、清潔、環(huán)保的特點；
尾礦的回收利用有2種：①作為水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用濕法冶金、選礦方法或選礦-濕法冶金聯(lián)合法將尾礦中含磷組分分離出來。尾礦利用價值大，應(yīng)用范圍廣；
(10)熔渣實現(xiàn)調(diào)質(zhì)后，熔渣中自由氧化鈣與自由氧化鎂消失，金屬鐵幾乎消失，可磨性增加，而且水硬性礦物C2S增加，可直接用作礦渣水泥、水泥調(diào)整劑或水泥生產(chǎn)中的添加劑，進一步通過加入熔融轉(zhuǎn)爐鋼渣、電爐熔融還原鋼渣、電爐熔融氧化鋼渣、石灰、粉煤灰、堿性鐵貧礦中的一種或幾種混合，調(diào)整堿度，噴入氧化性氣體，調(diào)整氧化鐵含量，生成鐵酸鹽，使其更接近于所需的水泥熟料組成，具有高的A礦，水硬性膠粘礦物增加，膠粘性增加，水泥的早期強度增加，可以直接作為水泥熟料；
(11)本發(fā)明不僅實現(xiàn)了混合熔渣中鐵、鈦、釩、硅、鈣、磷組分的高效回收，而且實現(xiàn)了利用熔融還原大規(guī)模處理固態(tài)含鐵物料和/或含鈦物料，生產(chǎn)含釩鐵水、富鈦精礦、富釩精礦、富硅鈣相與富磷相，是一種新的熔融還原煉鐵工藝。
(12)整個過程無需熱補償或需少量熱補償，可操作性強，生產(chǎn)成本低；整個過程無固體廢棄物產(chǎn)生，反應(yīng)條件溫和，實現(xiàn)了節(jié)能減排，是一種綠色冶金工藝。
具體實施方式
實施例1
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將從鋼渣出渣口獲得的轉(zhuǎn)爐煉鋼熔融含釩鈦鋼渣加入預(yù)熱溫度為1000℃的保溫渣罐中，加入加入常溫FeO的含量為60％釩鈦磁鐵礦預(yù)還原球團，金屬化率為70％的釩鈦磁鐵礦金屬化球團和釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦，同時，采用耐火噴槍，以底吹方式用預(yù)熱溫度為180℃的空氣，噴入預(yù)熱溫度為1050℃的煤粉，保持至熔融狀態(tài)，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)，獲得還原后的熔渣；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1300～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：混合后的熔渣溫度為1500℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：混合后，反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為0.45時，向反應(yīng)熔渣中加入白云石粉和生石灰粉，白云石粉和生石灰粉的質(zhì)量比為1∶1，反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為1.1；
對應(yīng)(c)：
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式為在裝置上加入攪拌槳，進行機械攪拌，攪拌速率為100r/min，使反應(yīng)熔渣充分混合；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為25％；
步驟2，分離再利用：
采用方法一，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣，冷卻至室溫，獲得緩冷渣；其中，含釩金屬鐵沉降到緩冷渣的底部，形成鐵坨，鐵坨上部為含釩金屬鐵層，含釩金屬鐵層上部為剩余緩冷渣；
(2)人工取出鐵坨；將含釩金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余含釩金屬鐵；
(3)對剩余緩冷渣，采用重力分選法進行分離，獲得鈦精礦、富釩精礦和尾礦；
(4)尾礦的回收利用：采用選礦-濕法冶金聯(lián)合法將尾礦中含磷組分分離出來，富磷相中P2O5含量為21％，采用重選粗選后，在采用2wt％檸檬酸，其中，重選富磷相和檸檬酸的固液比為1∶2(g∶L)，將P2O5分離出來，回收率為58％。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為96.2％。
實施例2
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將轉(zhuǎn)爐煉鋼熔融含釩鈦鋼渣加入轉(zhuǎn)爐中，得到反應(yīng)熔渣，加入熱態(tài)金屬化率為72％釩鈦磁體鐵礦精礦金屬化球團，熱態(tài)釩鈦磁體鐵礦精礦燒結(jié)礦、FeO含量為69％的熱態(tài)釩鈦磁體鐵礦精礦和FeO含量為72％的預(yù)還原球團，同時，采用耐火噴槍吹入預(yù)熱溫度為950℃的空氣，噴入煤粉與焦粉，加熱至熔融狀態(tài)，煤粉與焦粉的預(yù)熱溫度為900℃，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)，獲得還原后的熔渣；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：混合后的熔渣溫度為1680℃，采用耐火噴槍插入熔渣內(nèi)部，噴吹粉狀物料高爐煙塵，高爐煙塵的粒度為150μm；載入氣體為空氣，使反應(yīng)熔渣的溫度降至1650℃；
對應(yīng)(b)：
混合后，反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為2.32時，向反應(yīng)熔渣中加入硅石，使反應(yīng)熔渣堿度CaO/SiO2比值為1.98；
對應(yīng)(c)：
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式N2攪拌，N2的預(yù)熱溫度為50℃，噴吹時間與流量的關(guān)系為62L/(min·kg)，噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部吹入；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為25％；
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離再利用：
采用方法B，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣的溫度降溫至1150℃，將中部和上部的還原后的熔渣倒出后，水淬，用作水泥原料或建筑材料；
(2)將下部的還原氧化后的熔渣，仍在可傾倒的保溫裝置中，進行如下處理：
將還原氧化后的熔渣，冷卻至室溫，獲得緩冷渣；其中，含釩金屬鐵沉降到緩冷渣的底部，形成含釩鐵坨，鐵坨上部為含金屬鐵珠層，含金屬鐵層上部為剩余緩冷渣，緩冷渣中含有富鈦相、富釩相、富磷相及硅酸鹽相；
人工取出含釩鐵坨；將含金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余含釩金屬鐵；
對剩余緩冷渣，采用重力分選法進行分離，獲得鈦精礦、富釩精礦和尾礦；
尾礦作為水泥原料。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為95.87％，Ti的回收率為58.3％。
實施例3
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將從鋼渣出渣口獲得的轉(zhuǎn)爐煉鋼熔融含釩鈦鋼渣加入可傾倒的反應(yīng)渣罐中，形成反應(yīng)熔渣，加入濕法含鋅浸出渣、濕法煉鋅大窯渣與從冶煉爐直接獲得的銅冶煉熔渣，同時，采用耐火噴槍，以側(cè)吹方式吹入預(yù)熱溫度為150℃的空氣，噴入焦粉，加熱至熔融狀態(tài)，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)，獲得還原后的熔渣；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
對應(yīng)(a)：混合后的熔渣溫度為1655℃，高于設(shè)定范圍，加入從冶煉爐直接獲得熱態(tài)金屬化率為70％的普通鐵精礦金屬化球團、熱態(tài)FeO的含量為60％的普通鐵精礦含碳預(yù)還原球團和常溫普通鐵精礦燒結(jié)礦，調(diào)整后，溫度為1560℃；
對應(yīng)(b)：混合后，反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為1.12，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(c)：對反應(yīng)熔渣進行自然混合，使反應(yīng)熔渣充分混合；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為30％。
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式電磁攪拌，使反應(yīng)熔渣充分混合；
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離再利用：
采用方法C，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣，旋轉(zhuǎn)沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)測得熔渣中TiO2的質(zhì)量分數(shù)為8.9％≤10％時，直接將熔渣倒出后，空冷，用作建筑材料；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；
處理過程中，鉛、鋅、銦、銀揮發(fā)進入煙灰，進行回收，鉛、鋅、銦、銀回收率分別為95％、94％、86％、76％。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為96.53％。
實施例4
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將從鋼渣出渣口獲得的轉(zhuǎn)爐煉鋼熔融含釩鈦鋼渣加入鼓風(fēng)爐中，加入從冶煉爐直接獲得的鉛冶煉渣、FeO含量為65％的普通鐵精礦含碳預(yù)還原球團、金屬化率為70％的普通鐵精礦金屬化球團，普通鐵精礦燒結(jié)球團，同時，采用耐火噴槍吹入預(yù)熱溫度為100℃的空氣，噴入焦粉，得到反應(yīng)熔渣，將反應(yīng)熔渣，采用耐火噴槍向反應(yīng)熔渣內(nèi)部，吹入預(yù)熱溫度為700℃的煤粉，載入氣為氧氣，加熱至熔融狀態(tài)，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：反應(yīng)熔渣的溫度為1300℃，低于設(shè)定溫度范圍，采用耐火噴槍向反應(yīng)熔渣內(nèi)部，吹入預(yù)熱溫度為600℃的煤粉，載入氣為氧氣，測定反應(yīng)混合熔渣的溫度為1486℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：混合后，反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為1.85，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(c)：對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式Ar攪拌與電磁攪拌相結(jié)合；Ar預(yù)熱溫度為360℃，噴吹時間與流量的關(guān)系為50L/(min·kg)，噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部吹入。
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為25％；
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離再利用：
采用方法E，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣，自然沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)將熔渣，進行爐外熔渣處理；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；
熔渣，進行爐外熔渣處理，采用方法E-3，熔渣處理生產(chǎn)高附加值的水泥熟料
(1)熔渣倒入可傾倒的保溫渣罐中，加入還原后的熔渣溫度為1430℃，加入電爐熔融還原鋼渣、石灰、粉煤灰，充分混合，獲得熔渣混合物料；
(2)向熔渣混合物料中吹入預(yù)熱溫度為900℃的氧氣，當熔渣混合物料氧化鐵含量≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后的熔渣混合物料；
其中，整個過程中，要保證熔渣混合物料溫度≥1450℃，采用的控制方法為：
熔渣混合物料溫度為1430℃，噴入預(yù)熱燃料-煤粉，燃燒放熱，補充熱量，調(diào)控后溫度為1500℃，滿足溫度≥1450℃；
(3)氧化后的熔渣混合物料，水淬，制得高附加值的水泥熟料。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為95.12％。
實施例5
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將常溫含鈦高爐渣加入交流電弧爐中，加入從冶煉爐直接獲得的鉛冶煉渣、FeO含量為65％的普通鐵精礦含碳預(yù)還原球團、金屬化率為70％的普通鐵精礦金屬化球團，普通鐵精礦燒結(jié)球團，反應(yīng)熔渣，通過交流電弧爐自身加熱至熔融狀態(tài)；同時，采用耐火噴槍以底吹方式吹入預(yù)熱溫度為400℃的空氣，噴入煤粉，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)，獲得還原后的熔渣；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在13501650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：
反應(yīng)熔渣的溫度為1690℃，超出設(shè)定溫度范圍，向裝置中加入FeO的含量≥60％，金屬化率≥70％的普通鐵精礦金屬化球團、普通鐵精礦、常溫普通鋼渣后，反應(yīng)混合熔渣的溫度為1580℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：
反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為2.1，向反應(yīng)熔渣中加入酸性含鐵物料，酸性含鐵物料CaO/SiO2≤為酸性燒結(jié)礦，使反應(yīng)熔渣滿足參數(shù)(b)；
對應(yīng)(c)：
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式機械攪拌，裝置加入攪拌槳，攪拌速率為350r/min，使反應(yīng)混合熔渣充分的混合；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為35％；
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離再利用：
采用方法E，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣，旋轉(zhuǎn)沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)將熔渣，進行爐外熔渣處理；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；
熔渣，進行爐外熔渣處理，采用方法E-3，生產(chǎn)高附加值的水泥熟料：
(1)將熔渣，倒入可傾倒的保溫裝置或渣液可流出的熔煉反應(yīng)裝置中，與熔融轉(zhuǎn)爐含鈦鋼渣、電爐熔融還原渣和電爐熔融氧化渣，形成混合熔渣；
(2)向混合熔渣中吹入氧化性氣體，直至混合熔渣中的氧化鐵質(zhì)量百分數(shù)≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；其中，氧化性氣體的溫度為900℃；在整個過程中，控制混合熔渣溫度≥1450℃，采用的控制方法為：
當溫度低于＜1450℃，通過裝置自身加熱，使裝置內(nèi)混合熔渣溫度≥1450℃；
(3)對氧化后熔渣直接空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為96.5％。
實施例6
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將轉(zhuǎn)爐煉鋼熔熔融含釩鈦鋼渣加入反射爐中，加入濕法煉鋅過程的含鋅浸出渣，從冶煉爐直接獲得的鋅浸出大窯渣，鋅浸出大窯渣的出爐溫度為600℃，從冶煉爐直接獲得的鉛鋅冶煉渣與鉛冶煉渣，出爐溫度為1200℃，采用耐火噴槍吹入預(yù)熱溫度為600℃的富氧空氣，噴入無煙煤，得到反應(yīng)熔渣，將反應(yīng)熔渣，采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部，吹入預(yù)熱溫度為200℃的煤粉，載入氣為預(yù)熱溫度為200℃的空氣，加熱至熔融狀態(tài)，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：
反應(yīng)熔渣的溫度為1250℃，低于設(shè)定溫度，向裝置中，加入燃料，燃料的溫度為300℃，煤粉的加入量根據(jù)所需溫度及煤粉的熱值計算理論質(zhì)量，加入的實際質(zhì)量比理論質(zhì)量多2wt.％；同時，用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部，通入氧氣-氬氣混合氣，氧氣與氬氣的混合體積比為5∶1，氧氣-氬氣混合氣的預(yù)熱溫度為1100℃；噴吹完成后，測定反應(yīng)混合熔渣的溫度為1580℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：混合后，反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為0.9，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(c)：
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式機械攪拌，攪拌速率為100r/min，使反應(yīng)熔渣充分混合；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為30％。
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離再利用：
采用方法E，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣，自然沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)將熔渣，進行爐外熔渣處理；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；
熔渣，進行爐外熔渣處理，采用方法E-5，部分或全部熔渣返回到反應(yīng)混合熔渣
全部熔渣返回到步驟1的反應(yīng)熔渣，作為熱態(tài)冶金熔劑，調(diào)整反應(yīng)熔渣成分，控制反應(yīng)熔渣溫度。
處理過程中，鉛、鋅、銦、銀揮發(fā)進入煙灰，進行回收，鉛、鋅、銦、銀回收率分別為93％、91％、80％、70％。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為96.66％。
實施例7
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出熔融含釩鈦鋼渣，倒入礦熱爐，形成反應(yīng)熔渣，加入釩鈦磁鐵礦精礦充分混合，同時，采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部，以側(cè)吹的方式，噴吹預(yù)熱溫度為850℃的轉(zhuǎn)爐煤氣，噴吹時間與流量的關(guān)系為22L/(min·kg)，并噴入500℃的焦粉加熱，保持熔融狀態(tài)，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：反應(yīng)混合熔渣的溫度為1260℃，礦熱爐自身加熱，溫度至1450℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：
對應(yīng)(b)：反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為0.48，向反應(yīng)熔渣中加入堿性含鐵物料，堿性含鐵物料為CaO/SiO2≥1的熱態(tài)堿性預(yù)還原球團，使反應(yīng)熔渣滿足參數(shù)(b)；
對應(yīng)(c)：
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式為N2攪拌與機械攪拌相結(jié)合；N2的預(yù)熱溫度為300℃，噴吹時間與流量的關(guān)系為2.0L/(min·kg)，噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)混合熔渣內(nèi)部吹入；機械攪拌的攪拌速率為350r/min；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為32％。
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離再利用：
采用方法E，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣，電磁沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)將熔渣，進行爐外熔渣處理；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；
熔渣，進行爐外熔渣處理，采用方法E-6，熔渣再熔融還原：
熔渣倒入保溫渣罐中，熔渣溫度為1530℃；作為反應(yīng)混合熔渣，實時監(jiān)測保溫裝置內(nèi)的反應(yīng)混合熔渣，通過調(diào)控同時保證(a)、(b)和(c)三個參數(shù)，獲得二次還原后的熔渣；
(a)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：溫度在1450℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：堿度CaO/SiO2比值＝0.8，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(c)：采用電磁攪拌，使熔渣充分混合；
分離回收采用步驟2的方法一，進行處理：
(1)將還原氧化后的熔渣，冷卻至室溫，獲得緩冷渣；其中，含釩金屬鐵沉降到緩冷渣的底部，形成鐵坨，鐵坨上部為含釩金屬鐵層，含釩金屬鐵層上部為剩余緩冷渣；
(2)人工取出鐵坨；將含釩金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余含釩金屬鐵；
(3)對剩余緩冷渣，采用重力分選法進行分離，獲得鈦精礦、富釩精礦和尾礦；
(4)尾礦的回收利用代替碎石作骨料。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為96.36％，Ti的回收率為71.1％。
實施例8
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將含鈦高爐熔渣加入交流電弧爐中，得到反應(yīng)熔渣，加入濕法煉鋅過程的含鋅浸出渣、含鋅大窯渣、從冶煉爐直接獲得的熔融鉛冶煉渣、鎳冶煉渣、銅冶煉渣與鉛鋅冶煉渣，出爐溫度大于1200℃；同時，采用耐火噴槍吹入預(yù)熱溫度為450℃的空氣，噴入煤粉，將反應(yīng)熔渣，通過交流電弧爐自身加熱至熔融狀態(tài)，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：
反應(yīng)熔渣的溫度為1280℃，低于設(shè)定溫度，通過交流電弧爐自身加熱，使反應(yīng)熔渣的溫度為1360℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：
反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為1.0，滿足參數(shù)(b)；
對應(yīng)(c)：
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式電磁攪拌，使反應(yīng)熔渣充分混合；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為25％。
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離再利用：
采用方法E，進行如下步驟：
(1)將還原氧化后的熔渣，自然沉降，渣-金分離，獲得含釩鐵水與熔渣；
(2)將熔渣，進行爐外熔渣處理；
(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；
熔渣，進行爐外熔渣處理，采用方法E-6，熔渣再熔融還原：
熔渣倒入保溫地坑中，作為反應(yīng)熔渣，實時監(jiān)測保溫裝置內(nèi)的反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證(a)、(b)和(c)三個參數(shù)，得到二次還原后的熔渣；
(a)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：熔渣的溫度為1500℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：堿度CaO/SiO2比值＝1.0，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(c)：對熔渣進行攪拌，攪拌方式為機械攪拌，攪拌速率為280r/min，使熔渣充分混合；
分離回收采用步驟2的方法二中的方法D，熔渣澆筑作為微晶玻璃。
處理過程中，鉛、鋅、銦、銀揮發(fā)進入煙灰，進行回收，鉛、鋅、銦、銀回收率分別為92％、91％、79％、69％。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為97％，V的回收率為69％。
實施例9
一種含鈦熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將含釩鈦熔融鋼渣加入轉(zhuǎn)爐，加入FeO的含量為70％的釩鈦磁鐵礦預(yù)還原球團，金屬化率為72％的釩鈦磁鐵精礦金屬化球團、釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦與提釩尾渣；同時，采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部，以富氧空氣為載氣，以側(cè)吹的方式，噴吹預(yù)熱溫度為500℃的煙煤和脫鋁后高爐瓦斯泥，保持熔融狀態(tài)，實時監(jiān)測反應(yīng)熔渣，通過調(diào)控同時保證如下(a)、(b)和(c)三個參數(shù)；
(a)反應(yīng)熔渣的溫度在1350～1650℃；
(b)反應(yīng)熔渣的堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
(c)反應(yīng)熔渣實現(xiàn)充分攪拌；
調(diào)控方法為：
對應(yīng)(a)：
反應(yīng)熔渣的溫度為1500℃，在設(shè)定范圍內(nèi)；
對應(yīng)(b)：
反應(yīng)熔渣中堿度CaO/SiO2比值為1.5，滿足參數(shù)(b)；
對應(yīng)(c)：
對反應(yīng)熔渣進行攪拌，攪拌方式電磁攪拌和N2攪拌相結(jié)合的方式，使熔渣充分混合；其中，N2的預(yù)熱溫度為50℃，噴吹時間與流量的關(guān)系為45L/(min·kg)，噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應(yīng)熔渣內(nèi)部吹入；
反應(yīng)熔渣熔融還原過程中，對反應(yīng)熔渣表面持續(xù)噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍進行噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為25％。
獲得還原后的熔渣；
步驟2，分離回收：
采用方法B：
(1)將還原氧化后的熔渣的溫度降溫至1200℃，將中部和上部的還原氧化后的熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；
(2)將下部的還原氧化后的熔渣，仍在保溫渣罐中，按照方法A的還原氧化后的熔渣進行處理；
將還原氧化后的熔渣，旋轉(zhuǎn)冷卻至室溫，獲得緩冷渣；其中，含釩金屬鐵沉降到緩冷渣的底部，形成鐵坨，鐵坨上部為含釩金屬鐵層，含釩金屬鐵層上部為剩余緩冷渣；
人工取出鐵坨；將含釩金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余含釩金屬鐵；
對剩余緩冷渣，采用重力分選法進行分離，獲得鈦精礦、富釩精礦和尾礦；
尾礦作為建筑材料使用。
本實施例熔渣冶金還原生產(chǎn)的方法，F(xiàn)e的回收率為96％。