技术领域
[0001] 本
发明属于非
高炉炼
铁与资源综合利用领域，具体涉及一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法。
背景技术
[0003] 钢渣产生于炼钢过程，是冶金中间产品，其金属铁含量为10％以上，铁
氧化物含量为25％以上，并含有一定的自由
氧化钙与五氧化二磷。我国每年排放1.5亿吨以上，每年带走1500万吨以上的金属铁，3000万吨以上的铁氧化物，还带走大量自由氧化钙、五氧化二磷、
二氧化硅等有价组分，因此，钢渣是一种重要的二次资源。炼钢过程放出的熔融钢渣
温度高于1550℃，每年排放大量的物理热，因此，熔融钢渣也是重要的物理热资源。
[0004] 高炉含钛熔渣和熔融钢渣，蕴含着丰富的
热能资源，含有大量的热态冶金熔剂，而且含有较高含量的铁、钛、磷、钙等多种有价元素，是重要的二次资源。高炉含钛熔渣为还原性熔渣，熔融钢渣为氧化性熔渣，化学反应活性强，都是物理化学性质优良的熔渣体系，是冶金熟料。同时，钢渣化学组成、矿物组成与
水泥熟料极其相近，熔渣化学组成与
水泥熟料化学组成相近，而每年我国生产
水泥熟料超过12亿吨，需要大量的石灰石、粘土等矿物资源与物理热资源，成本在2000亿以上，我国石灰石、
粘土矿物资源仅仅还可开采50年。
[0005] 如何有效高效的综合利用含钛熔渣和熔融钢渣，降低回收成本，是一个有待解决的课题。
发明内容
[0006] 针对
现有技术存在的问题，本发明提供一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法。该方法充分利用了熔渣中含有的酸性熔剂和
碱性熔剂，实现了通过混合一步回收的新方法。
[0007] 本发明的含钛熔渣冶金一步法回收的方法，包括以下步骤：
[0008] 步骤1，熔渣一步混合：
[0009] 将熔融态高炉含钛熔渣、熔融态含
钒钛钢渣、含铁物料中的两种或三种物料混合配料，将混合配料后的物料加入熔渣可流出的熔炼反应装置，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数，获得反应完成后的熔渣；
[0010] (a)要控制反应熔渣碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0011] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃；
[0012] 调控方法为：
[0013] 对应(a)：
[0014] 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或碱性含铁物料中的一种或几种；
[0015] 当反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＞2.4时，向反应熔渣中加入酸性物料或酸性含铁物料中的一种或几种；
[0016] 对应(b)：
[0017] 控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
[0018] 当反应混合熔渣温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，使反应混合熔渣温度满足1300～1600℃；
[0019] 当反应混合熔渣温度＞设定温度范围上限时，向反应混合熔渣中加入冶金熔剂、含铁物料或高炉熔渣中的一种或几种，使反应混合熔渣的温度满足1300～1600℃；
[0020] 步骤2，分离回收：
[0021] 采用以下方法中的一种：
[0022] 方法一，反应完成后的熔渣进行冷却处理：
[0023] 将反应完成后的熔渣倒入保温装置中，进行如下步骤：
[0024] (1)将反应完成后的熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣，其中，缓冷渣从底部往上部依次为含钒金属铁沉降的铁坨，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和
硅酸盐矿物相层；
[0025] (2)人工取出含钒铁坨和硅酸盐矿物相层，将含钒金属铁层，铁氧化物层、富钛相层与富钒相层，
破碎，通过
直接还原后，
磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛物相与富钒矿物相；
[0026] (3)硅酸盐矿物相的
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-湿法冶金联合法将含磷组分分离出来。
[0027] 方法二，将反应完成后的熔渣进行分离处理：
[0028] (1)将反应完成后的熔渣，沉降，渣-金分离，获得含钒铁水铁水，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层；
[0029] (2)将硅酸盐矿物相层，进行炉外熔渣处理；
[0030] (3)将含钒铁水送往转炉提钒炼钢；
[0031] (4)含钒金属铁层，铁氧化物层、富钛相层与富钒相层，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁；破碎，经直接还原后，破碎，磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛矿物相与富钒矿物相；
[0032] 其中，硅酸盐矿物相层，进行炉外熔渣处理，采用方法A、方法B或方法C中的一种：
[0033] 方法A，硅酸盐矿物相层作为水泥原料：
[0034] 硅酸盐矿物相层直接作为水泥原料或进一步处理做成高附加值的水泥原料；
[0035] 方法B，部分或全部硅酸盐矿物相层返回到反应混合熔渣：
[0036] 部分或全部硅酸盐矿物相层返回到反应混合熔渣，作为热态冶金熔剂，调整混合熔渣成分，控制混合熔渣温度；
[0037] 方法C，硅酸盐矿物相层浇筑微晶玻璃或作为矿渣
棉；
[0038] 方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
[0039] 反应完成后的熔渣，沉降，渣-金分离，获得含钒铁水，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层，进行如下步骤：
[0040] (1)含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁或熔融还原炼铁；
[0041] (2)含钒铁水，送往转炉提钒炼钢；
[0042] 其中，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层直接还原后，破碎至粒度为20～400μm，磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛矿物相与富钒矿物相与硅酸盐矿物相；
[0043] 硅酸盐矿物相的后续处理方法采用方法二中的方法A、方法B或方法C中的一种；
[0044] 方法四：反应完成后的熔渣进行直接处理，采用方法方法D、方法E或方法F中的一种方法：
[0045] 方法D，反应完成后熔渣直接空冷或水淬：
[0046] (1)熔炼反应装置上部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；
[0047] (2)熔炼反应装置下部含钒铁水送往转炉提钒炼钢；
[0048] 方法E，反应完成后熔渣氧化后空冷或水淬：
[0049] (1)向反应完成后熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣，其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃；
[0050] 其中，整个过程中，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：
[0051] 当温度＜1450℃，喷入预热
燃料，燃烧放热、补充热量，或装置自身加热，使熔渣温度在≥1450℃；
[0052] (2)氧化后的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；
[0053] (3)熔炼反应装置下部含钒铁水送往转炉提钒炼钢；
[0054] 方法F，熔渣处理生产高附加值的水泥熟料：
[0055] (1)加入熔融转炉钢渣、电炉熔融还原钢渣、电炉熔融氧化钢渣、、石灰、
粉煤灰、碱性铁贫矿、
铝土矿、含钛高炉熔渣、普通高炉熔渣中的一种或几种，充分混合，获得熔渣混合物料；
[0056] (2)向熔渣混合物料中吹入预热的氧化性气体，当熔渣混合物料氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣混合物料，其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃；
[0057] 其中，整个过程中，要保证熔渣混合物料温度≥1450℃，采用的控制方法为：
[0058] 当温度＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热，补充热量，或装置自身加热，使熔渣混合物料温度在≥1450℃；
[0059] (3)氧化后的熔渣混合物料，进行空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料；
[0060] (4)熔炼反应装置下部含钒铁水送往转炉炼钢
[0061] 方法五：反应完成后的熔渣，冷却沉降，渣-金分离，获得含钒铁水、含钒金属铁层，铁氧化物层与硅酸盐相熔渣，进行如下步骤：
[0062] (1)含钒铁水，送往转炉提钒炼钢；
[0063] (2)含钒金属铁层，硅酸盐相和铁氧化物熔渣倒入保温装置中，按如下方法G、方法H或方法I中的一种进行处理：
[0064] 方法G，熔渣直接空冷或水淬：
[0065] (1)熔炼反应装置上部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；
[0066] 方法H，熔渣氧化后空冷或水淬：
[0067] (1)向反应完成后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣，其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃；
[0068] 其中，整个过程中，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：
[0069] 当温度＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热、补充热量，或装置自身加热，使熔渣温度在≥1450℃；
[0070] (2)氧化后的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；
[0071] 方法I，熔渣处理生产高附加值的水泥熟料：
[0072] (1)加入熔融转炉钢渣、电炉熔融还原钢渣、电炉熔融氧化钢渣、石灰、粉煤灰、碱性铁贫矿、铝土矿、高炉熔渣中的一种或几种，充分混合，获得熔渣混合物料；
[0073] (2)向熔渣混合物料中吹入预热的氧化性气体，当熔渣混合物料氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣混合物料，其中，氧化性气体的预热温度为0～1200℃；
[0074] 其中，整个过程中，要保证熔渣混合物料温度≥1450℃，采用的控制方法为：
[0075] 当温度＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热，补充热量，或装置自身加热，使熔渣混合物料温度在≥1450℃；
[0076] (3)氧化后的熔渣混合物料，进行空冷或水淬，制得高附加值的水泥熟料。
[0077] 所述的熔融态含钛熔渣由出渣口获得，或将含钛熔渣加热至熔融状态。
[0078] 所述的含钛熔渣为含钛高炉熔渣或电炉钛渣中的一种或几种。
[0079] 所述的含钛高炉熔渣，含有TiO2的
质量分数≤4％。
[0080] 所述的熔融态含钒钛钢渣由出渣口获得，或将含钒钛钢渣加热至熔融状态。
[0081] 所述的含钒钛钢渣为转炉炼钢钢渣或电炉炼钢氧化钢渣中的一种或几种。
[0082] 所述的含钒钛钢渣，含有TiO2的质量分数为0.3～6％，含有V2O5的质量分数为0.3～5％。
[0083] 所述的含铁物料为常温或从
冶炼炉直接获得具有温度的普通铁精矿、普通铁精矿
烧结矿、普通铁精矿球团矿、普通铁精矿
金属化球团、普通铁精矿直接还原铁、普通铁精矿含
碳预还原球团、普通钢渣、铁水预
脱硫渣、
高炉瓦斯灰、高炉
烟尘、转炉烟尘、电炉烟尘、氧化铁皮、湿法炼锌过程的锌
浸出渣、氧化铝生产过程产生的赤泥、粉煤灰、
铜冶炼渣、
硫酸烧渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、含高铁铝土矿物料、含钒钛物料、含铌稀土物料、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种或几种。所述的出炉温度为600～1550℃；
[0084] 所述的普通铁精矿金属化球团的中金属化率≥70％，普通铁精矿含碳预还原球团的中FeO的含量≥60％。
[0085] 含钒钛物料为常温或从冶炼炉直接获得具有出炉温度含钛高炉渣、含钒钛钢渣、提钒尾渣、选钛
尾矿、低品位钒钛
磁铁矿、钒钛磁铁精矿、钒钛磁铁矿直接还原铁，钒钛磁铁精矿金属化球团、钒钛磁铁精矿含碳预还原球团、钒钛磁铁精矿烧结矿、钒钛磁铁精矿球团矿、钛精矿中的一种或几种。
[0086] 所述步骤1(a)中，调整碱度时，所述的碱性物料为石灰粉、赤泥、白
云石粉或生石灰粉中的一种；所述的碱性含铁物料为CaO/SiO2≥1的含铁物料；所述的碱性含铁物料为碱性烧结矿、碱性铁精矿、碱性预还原球团或碱性金属化球团中的一种；
[0087] 所述的酸性物料为硅石；所述的酸性含铁物料为CaO/SiO2≤1的含铁物料；所述的酸性含铁物料为酸性烧结矿、酸性铁精矿、酸性预还原球团、酸性金属化球团、铜冶炼渣、锌浸出大窑渣、镍铁渣、铅锌冶炼渣、镍冶炼渣或铅冶炼渣中的一种；
[0088] 所述的含铁物料和含钒钛物料是粉状物料或球状物料，其中，粉状物料的粒度≤150μm；粉状物料以中性气体为载气喷吹加入反应混合熔渣；
[0089] 所述的渣液可流出的熔炼反应装置，为可倾倒的熔炼反应装置或底部带有渣口的固定式熔炼反应装置；所述的可倾倒的熔炼反应装置为转炉、
感应炉或可倾倒的熔炼反应渣罐中的一种；所述的底部带有渣口的固定式熔炼反应装置为等离子炉、直流
电弧炉、交流
电弧炉或矿热炉一种。
[0090] 所述的保温装置内层为保温脱模耐火材料；所述的保温脱模耐火材料是硅质、半硅质、粘土质、高铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、
尖晶石质、冷态高炉渣、冷态钢渣中的一种或几种。
[0091] 所述的保温脱模耐火材料的作用有两个：1)保护保温装置，提高其寿命；2)使冷却好的缓冷渣易于从保温装置中脱除。
[0092] 所述的含钛熔渣冶金一步法回收的方法中，步骤1中，原料中含有含铁物料或含钒钛物料时，各物料加入渣液可流出的熔炼反应装置的方法为：先将熔融态高炉熔渣或熔融态熔融钢渣加入装置中，再以中性气体或氧化性气体为载气，向装置中喷吹含铁物料或含钒钛物料。
[0093] 所述的含钛熔渣冶金一步法回收的方法中，所述的氧化性气体为空气、氧气、富氧空气、氧气-氮气混合气、空气-氮气混合气、氧气-氩气混合气、空气-氩气混合气中的一种或几种；所述的喷吹方式为采用耐火
喷枪插入反应混合熔渣内部吹入。
[0094] 所述的控制充分搅拌的方法中，中性气体为中性气体为惰性气体或N2中的一种或两种；中性气体的预热温度为0～1200℃，中性气体的喷吹时间与流量的关系为1～90L/(min·kg)，中性气体的喷吹方式为采用耐火喷枪喷入，其中，中性气体可以从装置底部或侧面喷入，起到增强搅拌的作用。
[0095] 所述的惰性气体为氩气。
[0096] 当中性气体为混合气体时，混合比例为任意比。
[0097] 所述的控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法中，向反应混合熔渣中加入含铁物料和含钛熔渣时，含铁物料和含钛熔渣为任意比。
[0098] 所述的控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法中，所述的加入含铁物料和/或含钒熔渣，目的在于：
[0099] 一、避免温度过高，保护熔炼反应装置，抑制含钛高炉熔渣中
生铁、熔融钢渣中粒铁及被还原金属铁的氧化，提高金属铁的回收率；
[0100] 二、规模处理含铁物料，提高金属铁的生产率。
[0101] 所述的含钛熔渣冶金一步法回收的方法中，步骤1中，对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为以下方式中的一种：中性气体搅拌、
电磁搅拌、机械搅拌、中性气体搅拌与电磁搅拌相结合或中性气体搅拌与机械搅拌相结合。
[0102] 所述步骤2中，所述的保温装置为保温渣罐或保温地坑中的一种；所述的保温渣罐和保温地坑，使用前需预热，预热温度为100～1200℃。
[0103] 当中性气体为混合气体时，混合比例为任意比。
[0104] 所述的保温装置为保温渣罐或保温地坑中的一种；所述的保温渣罐和保温地坑，使用前需预热，预热温度为300～1200℃。
[0105] 所述的步骤2，方法一中，冷却方式为自然冷却或旋转冷却。
[0106] 所述的步骤2中，沉降方式为旋转沉降、自然沉降或电磁沉降。
[0107] 所述的步骤2，旋转冷却与沉降的具体操作为：装有反应完成后熔渣的保温装置置于旋转平台上，按照一定速度进行旋转，旋转速度依熔渣质量与保温装置高度或深度而定，旋转时间依熔渣质量与熔渣
凝固情况而定，目的是
加速含钒金属铁、富钛相、富钒相的聚集、长大与沉降，缩短沉降时间，改善沉降效果，提高生产效率。
[0108] 所述重选法是摇床分选、溜槽分选或者二者相结合。
[0109] 所述的步骤2，直接还原炼铁在直接还原炉窑中进行，所述直接还原炉窑为
回转窑、
竖炉、转底炉、车底炉或
隧道窑中的一种。
[0110] 所述的步骤2，对应方法三，铁氧化物与富钛相层作为直接还原炼铁时，将铁氧化物与富钛相层进行破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁和硅酸盐相。
[0111] 所述的含钛熔渣冶金一步法回收的方法中，Fe的回收率为92～96％。
[0112] 本发明的含钛熔渣冶金一步法回收的方法，与现有技术相比，有益效果为：
[0113] (1)加入冶金炉出炉的热态含铁物料，充分利用热资源，不仅可以有效节约
能源，降低成本，而且提高热态含铁物料的处理量，提高生产率和反应速度，降低生产成本，实现节能减排，实现绿色冶金；
[0114] (2)采用中性气体、电磁搅拌、机械搅拌，提高了混合速度，促进金属铁及铁氧化物聚集、长大与沉降，提高回收率，缩短沉降时间。
[0115] (3)气体喷入熔渣内部，增大了化学反应
比表面积，提高了燃烧反应速度与还原反应速度。
[0116] (4)本发明充分利用了热态熔渣高化学活性、含有大量热态冶金熔剂及大量物理热资源，保持熔融状态，实现热态冶金熔剂反应，熔融处理大宗固态含铁物料，实现了大宗固态含铁物料的熔渣冶金。实现了绿色冶金与节能减排，实现了冶金资源与热资源的高效利用；是一种熔渣冶金新工艺，一种新的熔渣回收工艺，是现有冶金工艺的完善与创新，是世界上首次提出熔渣冶金工艺，熔渣不是废弃物，而是重要的冶金中间产品；
[0117] (5)熔渣实现调质后，熔渣中自由氧化钙与自由氧化镁消失，金属铁几乎消失，可磨性增加，而且水硬性矿物C2S增加，可直接用作矿渣水泥、水泥调整剂或水泥生产中的添加剂，进一步通过加入熔融转炉钢渣、电炉熔融还原钢渣、电炉熔融氧化钢渣、石灰、粉煤灰、碱性铁贫矿中的一种或几种混合，调整碱度，喷入氧化性气体，调整氧化铁含量，生成铁酸盐，使其更接近于所需的水泥熟料组成，具有高的A矿，水硬性胶粘矿物增加，胶粘性增加，水泥的
早期强度增加，可以直接作为水泥熟料，熔渣中加入含钛物料，增加水泥的强度，可制备高标号水泥。
[0118] (6)本发明方法反应时间短、金属回收率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好和经济收益高，是一种新的熔渣熔融回收工艺。
具体实施方式
[0120] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，包括以下步骤：
[0121] 步骤1，熔渣一步混合：
[0122] 将由高炉出渣口流出的熔融态含钛高炉熔渣，和由钢渣出渣口获得的熔融态转炉含钒钛钢渣，加入熔炼反应渣罐中，充分混合，形成反应混合熔渣，熔渣混合的同时，采用耐火喷枪插入反应混合熔渣内部，吹入预热温度为100℃的氩气，喷吹时间与流量的关系为85L/(min·kg)，使反应混合熔渣实现充分搅拌；并实时监测反应熔渣，通过调控保证(a)反应混合熔渣温度为1300～1650℃；(b)反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；获得反应完成后的熔渣；
[0123] 对应(a)：反应混合熔渣的温度为1680℃，超出设定范围，加入赤泥和金属化率为85％的常温普通铁精矿金属化球团，二者质量比为2∶1，并采用耐火喷枪，以氩气-氮气混合气为载气，插入反应熔渣内部，采用侧吹的方式喷入转炉烟尘和电炉烟尘，二者质量比为1∶
1，反应混合熔渣温度降至1620℃；
[0124] (b)：反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.85，在设定范围内；
[0125] 步骤2，分离回收采用方法一：
[0126] 将反应完成后的熔渣倒入保温装置中，进行如下步骤：
[0127] (1)将反应完成后的熔渣，自然冷却至室温，获得缓冷渣，其中，缓冷渣从底部往上部依次为含钒金属铁沉降的铁坨，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层；
[0128] (2)人工取出含钒铁坨和硅酸盐矿物相层，将含钒金属铁层，铁氧化物层、富钛相层与富钒相层，破碎，通过直接还原后，磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛物相与富钒矿物相；
[0129] (3)硅酸盐矿物相层，作为水泥原料使用。
[0130] 本实施例，Fe的回收率为92.5％。
[0131] 实施例2
[0132] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
[0133] 步骤1，熔渣一步混合：
[0134] 将从冶炼炉直接获得的铜冶炼熔渣和从熔渣出口获得的熔融态转炉钢渣进行配料，将铜冶炼熔渣和熔融钢渣加入感应炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
[0135] (a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0136] 配料后，碱度CaO/SiO2比值为0.4＜0.6，向反应熔渣中加入赤泥和热态碱性烧结矿，两者的质量比为1∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为0.7，在设定范围内；
[0137] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
[0138] 反应混合熔渣温度为1380℃，在设定范围内；
[0139] 对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为中性气体搅拌；中性气体为N2，N2的预热温度为1200℃，喷吹时间与流量的关系为90L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪喷入插入反应混合熔渣内部以顶吹的方式吹入；
[0140] 步骤2，分离回收采用方法四中的方法F：熔渣处理生产高附加值的水泥熟料[0141] (1)加入熔融转炉钢渣、电炉熔融还原钢渣、电炉熔融氧化钢渣、石灰、粉煤灰、碱性铁贫矿、铝土矿、高炉熔渣中的一种或几种，充分混合，获得熔渣混合物料；
[0142] (2)向熔渣混合物料中吹入预热温度为280℃的氧气，当熔渣混合物料氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣混合物料；并在整个过程中，保证熔渣混合物料温度≥1450℃，当温度＜1450℃，通过等离子炉自身加热，使熔渣混合物料温度≥1450℃；
[0143] (3)氧化后的熔渣混合物料，进行水淬，制得高附加值的水泥熟料；
[0144] (4)等离子炉下部含钒铁水送往转炉炼钢；
[0145] 并通过对反应过程中产生的烟尘回收，获得氧化锌。
[0146] 本实施例，Fe的回收率为94.6％。
[0147] 实施例3
[0148] 一种钛熔渣冶金一步法回收的方法，包括以下步骤：
[0149] 步骤1，熔渣一步混合：
[0150] 由转炉获得的熔融态熔融钢渣，和常温铜冶炼渣、常温铁精矿烧结矿、常温镍渣、常温铅冶炼渣与常温铅锌渣，倒入交流电弧炉，充分混合，形成反应混合熔渣，熔渣混合的同时，采用耐火喷枪插入反应混合熔渣内部，吹入预热温度为400℃的氩气，喷吹时间与流量的关系为90L/(min·kg)，对反应混合熔渣喷吹氩气的同时进行电磁搅拌，使反应混合熔渣实现充分搅拌；并实时监测反应混合熔渣，通过调控保证(a)和(b)，获得反应完成后的熔渣；：
[0151] (a)反应混合熔渣为1300～1650℃；
[0152] (b)反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4
[0153] 对应(a)：反应混合熔渣的温度为1480℃，在设定范围内；
[0154] 对应(b)：反应熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝2.6，按质量比1∶3∶1，向反应熔渣中加入白云石、铅锌冶炼渣和和铅冶炼渣的混合物，使反应熔渣中碱度CaO/SiO2降至2.4；
[0155] 步骤2，分离回收采用方法四中的方法D，反应完成后熔渣直接空冷或水淬：
[0156] (1)直流电弧炉上部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；
[0157] (2)直流电弧炉下部含钒铁水送往转炉炼钢。
[0158] 本实施例，Fe的回收率为95.1％。
[0159] 实施例4
[0160] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
[0161] 步骤1，熔渣一步混合：
[0162] 将熔融热态普通铁精矿金属化球团、从钢渣出口获得的熔融态高炉含钛熔渣和常温含高铁铝土矿物料进行配料，加入直流电弧炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数，获得反应完成后的熔渣；其中，普通铁精矿金属化球团的中金属化率为75％，载入气体为预热温度为200℃的氧气；
[0163] (a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0164] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃；
[0165] 对应(a)，配料后，碱度CaO/SiO2比值为0.5＜0.6，向反应熔渣中加入生石灰粉、白云石粉和碱性铁精矿，三种物料的质量比为1∶1∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为1.0，在设定范围内；
[0166] 对应(b)，反应混合熔渣温度为1260℃，低于设定温度范围，通过直流电弧炉自身加热，使反应混合熔渣温度为1335℃，在设定范围内；
[0167] 对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为中性气体搅拌和机械搅拌相结合；
[0168] 中性气体为Ar，Ar的预热温度为5℃，喷吹时间与流量的关系为150L/(min·kg)，喷吹方式为采用耐火喷枪喷入插入反应混合熔渣内部，以侧吹的方式吹入；
[0169] 机械搅拌的搅拌速率为50r/min；
[0170] 步骤2，分离回收采用方法三：
[0171] 反应完成后的熔渣，旋转沉降，渣-金分离，获得含钒铁水，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层，进行如下步骤：
[0172] (1)含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁或熔融还原炼铁；
[0173] (2)含钒铁水，送往转炉提钒炼钢；
[0174] 其中，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层直接还原后，破碎至粒度为20～400μm，磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛矿物相与富钒矿物相与硅酸盐矿物相。
[0175] 硅酸盐矿物相层返回到反应混合熔渣。
[0176] 本实施例，Fe的回收率为92.8％。
[0177] 实施例5
[0178] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
[0179] 步骤1，熔渣一步混合：
[0180] 将常温酸性铁精矿含碳预还原球团、常温含钛高炉渣和从钢渣出口获得的熔融态电炉炼含钒钛钢钢渣，进行配料，加入等离子炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
[0181] (a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0182] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
[0183] 对应(a)，配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.0，在设定范围内；
[0184] 对应(b)，反应混合熔渣温度为1282℃，低于设定温度范围，通过等离子炉自身加热，使反应混合熔渣温度为1305℃，在设定范围内；
[0185] 对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为机械搅拌，搅拌速率为150r/min；
[0186] 步骤2，分离回收采用方法二，炉外熔渣处理采用方法A：
[0187] (1)将反应完成后的熔渣，电磁沉降，渣-金分离，获得含钒铁水，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层；
[0188] (2)将硅酸盐矿物相层，进行炉外熔渣处理；
[0189] (3)将含钒铁水送往转炉提钒炼钢；
[0190] (4)含钒金属铁层，铁氧化物层、富钛相层与富钒相层，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁；破碎，经直接还原后，破碎，磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛矿物相与富钒矿物相；
[0191] (5)硅酸盐矿物相层直接作为水泥原料或进一步处理做成高附加值的水泥原料。
[0192] (6)将烟尘回收，获得氧化锌。
[0193] 本实施例，Fe的回收率为92.4％。
[0194] 实施例6
[0195] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
[0196] 步骤1，熔渣一步混合：
[0197] 将从出渣口获得的高炉含钛熔渣和常温电炉炼钢含钒钛钢渣进行配料，将各物料加入等离子炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
[0198] (a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0199] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
[0200] 对应(a)，配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.62＞2.4，向反应熔渣中加入铜冶炼渣和锌浸出大窑渣，两种物料的质量比为1∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为1.7，在设定范围内；
[0201] 对应(b)控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
[0202] 反应混合熔渣温度为1250℃，低于设定温度，通过等离子炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1600℃，在设定范围内；
[0203] 对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为电磁搅拌，使反应混合熔渣充分混合；
[0204] 通过对反应过程中产生的烟尘回收，获得氧化锌；
[0205] 步骤2，分离回收采用方法二，炉外熔渣处理采用方法B，全部硅酸盐矿物相层返回到反应混合熔渣：
[0206] (1)将反应完成后的熔渣，自然沉降，渣-金分离，获得含钒铁水铁水，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层；
[0207] (2)将硅酸盐矿物相层，进行炉外熔渣处理；
[0208] (3)将含钒铁水送往转炉提钒炼钢；
[0209] (4)含钒金属铁层，铁氧化物层、富钛相层与富钒相层，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁；破碎，经直接还原后，破碎，磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛矿物相与富钒矿物相；
[0210] (5)全部硅酸盐矿物相层返回到反应混合熔渣，作为热态冶金熔剂，调整混合熔渣成分，控制混合熔渣温度。
[0211] 本实施例，Fe的回收率为93.3％。
[0212] 实施例7
[0213] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
[0214] 步骤1，熔渣一步混合：
[0215] 将从出渣口获得的高炉熔渣、常温电炉烟尘和热态白云鄂博铁矿铁精矿金属化球团进行配料，将各物料加入交流电弧炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
[0216] (a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0217] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
[0218] 对应(a)，配料后，碱度CaO/SiO2比值为2.56＞2.4，向反应熔渣中加入硅石、镍冶炼渣和铅冶炼渣，三种物料的质量比为3∶2∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为2.05，在设定范围内；
[0219] 控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
[0220] 反应混合熔渣温度为1246℃，低于设定温度，通过交流电弧炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1589℃，在设定范围内；
[0221] 对反应混合熔渣进行自然混合，使反应混合熔渣充分混合；
[0222] 通过对反应过程中产生的烟尘回收，获得氧化锌；
[0223] 步骤2，分离回收采用方法五中的方法H，熔渣氧化后空冷或水淬：
[0224] 反应完成后的熔渣，旋转冷却沉降，渣-金分离，获得含钒铁水、含钒金属铁层，铁氧化物层与硅酸盐相熔渣，进行如下步骤：
[0225] (1)含钒铁水，送往转炉提钒炼钢；
[0226] (2)含钒金属铁层，硅酸盐相和铁氧化物熔渣倒入保温装置中，向反应完成后的熔渣中吹入预热的氧化性气体，当熔渣氧化铁含量≥2wt％，完成喷吹，获得氧化后的熔渣，其中，氧化性气体的预热温度为500℃；
[0227] 其中，整个过程中，要保证熔渣温度≥1450℃，采用的控制方法为：
[0228] 当温度＜1450℃，喷入预热燃料，燃烧放热、补充热量，或装置自身加热，使熔渣温度在≥1450℃；
[0229] (2)氧化后的熔渣直接空冷作为水泥生产中的添加剂。
[0230] 本实施例，Fe的回收率为94.1％。
[0231] 实施例8
[0232] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
[0233] 步骤1，熔渣一步混合：
[0234] 将从出渣口获得电炉炼钢含钒钛钢渣和从冶炼炉直接获得的的铜冶炼熔渣、热态普通铁精矿烧结矿进行配料，将各物料加入直流电弧炉中，混合形成反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
[0235] (a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0236] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
[0237] 对应(a)，配料后，碱度CaO/SiO2比值为1.2，在设定范围内；
[0238] 对应(b)，控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
[0239] 反应混合熔渣温度为1280℃，低于设定温度，通过直流电弧炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1595℃，在设定范围内；
[0240] 对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为电磁搅拌，使反应混合熔渣充分混合；
[0241] 步骤2，分离回收采用方法三：反应完成后的熔渣进行分离处理：
[0242] 反应完成后的熔渣，旋转沉降，渣-金分离，获得含钒铁水，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层，进行如下步骤：
[0243] (1)含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层，水淬或空冷后，作为高炉炼铁原料或直接还原炼铁或熔融还原炼铁；
[0244] (2)含钒铁水，送往转炉提钒炼钢；
[0245] 其中，含钒金属铁层，铁氧化物层，富钛相层与富钒相层和硅酸盐矿物相层直接还原后，破碎至粒度为20～400μm，磁选将铁和铁氧化物选出，同时得到富钛矿物相与富钒矿物相与硅酸盐矿物相；
[0246] 硅酸盐矿物相层浇筑微晶玻璃或作为
矿渣棉。
[0247] 本实施例，Fe的回收率为95％。
[0248] 实施例9
[0249] 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法，按照以下步骤进行：
[0250] 步骤1，熔渣一步混合：
[0251] 将从出渣口获得的高炉熔渣、熔融态电炉炼钢钢渣、热FeO的含量为60％普通铁精矿含碳预还原球团、从冶炼炉直接获得出炉镍铁熔渣进行配料，加入等离子炉中，得到反应混合熔渣，实时监测反应熔渣，通过调控同时保证如下(a)、(b)两个参数；
[0252] (a)配料后要保证碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.4；
[0253] (b)保证渣浴的温度为1300～1600℃，获得反应完成后的熔渣；
[0254] 对应(a)，配料后，碱度CaO/SiO2比值为0.5＜0.6，向反应熔渣中加入石灰粉、碱性金属化球团和碱性预还原球团，三种物料的质量比为2∶2∶1；调节后，碱度CaO/SiO2比值为0.9，在设定范围内；
[0255] 对应(b)，控制反应混合熔渣温度在设定温度范围的方法为：
[0256] 反应混合熔渣温度为1220℃，低于设定温度，通过等离子炉自身的加热功能，使反应混合熔渣温度为1452℃，在设定范围内；
[0257] 对反应混合熔渣进行搅拌，搅拌方式为电磁搅拌，使反应混合熔渣充分混合；
[0258] 步骤2，分离回收采用方法四：反应完成后的熔渣进行直接处理，方法D：反应完成后熔渣直接空冷：
[0259] (1)熔炼反应装置上部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；
[0260] (2)熔炼反应装置下部含钒铁水送往转炉提钒炼钢。
[0261] 本实施例，Fe的回收率为96％。
