本發(fā)明涉及一種利用鋼鐵冶金行業(yè)煉鐵高爐爐前鐵溝、鐵水罐獲取鋼鐵、有色金屬、制酸、化工等工業(yè)各種物料中鐵和鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等一種生產(chǎn)工藝方法，特別是涉及一種使用含碳還原劑和或含氯化鈣(或氯化鈉、氯氣等)等氯化劑和或含硫化鐵(如黃鐵礦、硫酸渣殘余黃鐵礦等)硫酸鈣(如石膏、脫硫石膏等)等硫化劑、含鐵和鋅鉛銅(和或錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等)等團塊(球團)于高爐鐵溝(或稱鐵水溝，包括撇渣器前出鐵溝、撇渣器后鐵水主溝、鐵水溝擺動流嘴、鐵水支溝等)、鐵水罐(或稱鐵水包，包括魚雷式鐵水罐等)，通過還原和或氯化揮發(fā)和或硫化揮發(fā)獲取鐵和鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等的生產(chǎn)工藝方法.

背景技術(shù)：

在各種不同的有色金屬礦山，如含氧化鋅、氧化鉛等鉛鋅氧化礦和硫化鋅、硫化鉛等鉛鋅硫化礦等，經(jīng)選礦得到的精礦、中礦、尾礦含有一定品位的鐵和不同含量的鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀等有色金屬成分，在有色金屬和制酸、化工等行業(yè)，有色金屬冶煉廠和各種加工廠(如鍍鋅廠、硫酸廠等)的除塵灰、鐵泥和各種冶煉渣、加工廢渣等也含有一定量的鐵和鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀等各種有色金屬，這些品質(zhì)不同的各種類型的物料和各種灰、渣、廢料通常采用濕法分離、磁選、浮選、韋氏爐、還原煙化爐、氯化煙化爐、硫化煙化爐、還原或氯化回轉(zhuǎn)窯、豎爐、循環(huán)流化床等分別進行鐵和各種有色金屬的分離、提取與回收，比如，將含有殘余有色金屬的鐵精粉銷售給鋼鐵廠、尾渣賣給水泥廠等等，有些有毒危險廢料則采取堆存處理，這些處理方法存在設(shè)備投資大、運行費用高、成本高的問題，尤其是火法能源消耗大、濕法浸出法則存在藥劑消耗大和廢液廢渣二次污染環(huán)保問題，銷售給鋼鐵廠的鐵精粉因粒度太細、含硫高、含有殘余有色金屬而不太受鋼廠歡迎.在鋼鐵和鐵合金等冶煉工業(yè)，高爐、煉鋼轉(zhuǎn)爐和燒結(jié)機等冶煉爐機設(shè)備生產(chǎn)時也會產(chǎn)生大量的含鐵和含有較高的鋅鉛鉀鈉氯等有害元素粉塵、污泥等工業(yè)廢料，因含鋅鉛鉀鈉氯等有害元素而影響高爐生產(chǎn)，通常，它們當成廢料外賣，或分選、或采用轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、豎爐等生產(chǎn)工藝進行工業(yè)固體廢料的處理，進行提鋅、生產(chǎn)還原鐵或磁選鐵粉.很顯然，這些傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，都存在投資大、能耗高、成本高的間題.

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種使用含碳還原劑和或氯化劑和或硫化劑、含鐵和鋅鉛銅(和或錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等)等物質(zhì)團塊(球團)于高爐鐵溝、鐵水罐獲取鐵和鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等的生產(chǎn)工藝方法，充分利用煉鐵高爐爐前高溫液態(tài)鐵水和熔渣的鐵溝、鐵水罐熔池(鐵浴熔池)特點，采用一種含碳還原劑和或氯化劑和或硫化劑、含鐵和鋅鉛銅(和或錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等)等物質(zhì)團塊(球團)，在高爐出鐵前和或出鐵時加入高爐鐵溝、鐵水罐中，利用鐵溝、鐵水罐中的鐵水和熔渣的高溫翻騰攪動，使團塊(球團)中的碳還原劑與鐵等化合物反應(yīng)，還原出來的金屬鐵等進入鐵溝、鐵水罐中的鐵水，團塊(球團)中的碳還原劑和或氯化劑和或硫化劑與鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等各種金屬化合物進行還原和或氯化和或硫化反應(yīng)，揮發(fā)出來的鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等各種金屬氧化物和或氯化物和或硫化物隨煙氣通過出鐵溝活動溝蓋罩、處理池蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、除塵煙罩、鐵水罐除塵煙罩等吸入除塵器中收集，和或還原的鉛銅等部分有色金屬在鐵溝、撇渣器底部集鉛槽中收集.從而增加了煉鐵高爐產(chǎn)量，獲取了鋅鉛錫銦鉍鎘銻銅金銀鉀鈉等金屬物質(zhì)產(chǎn)品，一舉兩得。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種使用含碳還原劑和或氯化劑和或硫化劑、含鐵和鋅鉛銅(和或錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等)等物質(zhì)團塊(球團)于高爐鐵溝、鐵水罐獲取鐵和鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等一種生產(chǎn)工藝方法，采用較低廉的含碳還原劑的高爐煤氣布袋除塵灰(又稱高爐瓦斯灰)(或瓦斯泥)和或高爐重力除塵灰和或煤粉(或焦粉、煉焦除塵灰等)等含碳還原劑和或氯化鈣(或氯化鈉、氯氣等)等氯化劑和或含硫化鐵的黃鐵礦(或含硫酸鈣的石膏等)等硫化劑與含鐵和鋅鉛銅(和或錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等)等有色金屬精礦、中礦、尾礦以及各種有色金屬冶煉渣、除塵灰、除塵泥、熱鍍鋅等廢渣、濕法浸出渣、硫酸渣、銅渣、氰化提金提銀尾渣等、鋼鐵和鐵合金等工業(yè)的高爐除塵灰、燒結(jié)機除塵灰、煉鋼爐除塵灰(或除塵泥)、鋼渣粉、氧化鐵皮以及還原鐵粉、化工等鐵泥、鐵粉等一種或幾種粉料，經(jīng)混合制成團塊(球團)。根據(jù)鐵浴熔融還原理論，含碳球團鐵鋅鉛銅等金屬氧化物自還原理論以及金屬化合物還原、氯化揮發(fā)、硫化揮發(fā)理論，在高爐出鐵前和或出鐵時將團塊(球團)加入高爐鐵溝、鐵水罐(鐵浴熔池)中，利用了鐵溝、鐵水罐中的鐵水和熔渣的高溫熔池的高溫條件和翻騰攪動的動能，通過碳來還原鐵、鋅鉛銅錫等化合物，通過氯化劑來將鉛銅錫等金屬化合物氯化得到氯化鉛氯化銅氯化亞錫等金屬氯化物，通過硫化劑來將錫等有色金屬化合物硫化得到硫化亞錫等有色金屬硫化物。高爐鐵溝、鐵水罐中高溫鐵水和熔渣給鐵鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等金屬化合物提供還原、氯化和硫化反應(yīng)所需高溫條件，尤其給鐵、鋅鉛銅錫銀等金屬化合物提供1300℃以上還原、氯化和硫化反應(yīng)高溫條件，含碳還原劑和或氯化劑和或硫化劑、含鐵和鋅 鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等化合物團塊(球團)發(fā)生碳還原劑的還原反應(yīng)和或氯化劑的氯化反應(yīng)和或硫化劑的硫化反應(yīng)所需的還原劑游離碳和氯化劑氯離子和硫化劑硫離子摩爾數(shù)過剩系數(shù)達到1.0～1.4以上，以提高鐵和鋅鉛銅錫銀等金屬化合物的還原、氯化和硫化回收效率，以團塊狀、球團狀或顆粒狀加入、在撇渣器前的出鐵溝鐵水流股落入點區(qū)域為團塊加入主要區(qū)域，該區(qū)域為各類反應(yīng)最快最激烈、反應(yīng)效果最好區(qū)域，出鐵溝上設(shè)置活動溝蓋罩，合有鋅鉛等金屬物質(zhì)的煙氣從活動溝蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、除塵煙罩，通過管道吸入除塵器中收集，在撇渣器前的出鐵溝后段(如1.5～2米左右長度)作為團塊(球團)加入處理池，在撇渣器前開一個處理池溢渣口和渣溝，在撇渣器前出鐵溝向前一段距離(如前述1.5～2米左右)開一個溢渣口和渣溝，出鐵前和或出鐵時向處理池蓋罩內(nèi)加入團塊(球團)，根據(jù)后段處理池處理情況控制處理池溢渣口排渣量，處理渣或匯入渣溝、或根據(jù)渣中金屬成分回收再處理，還原得到的鐵進入鐵水中，含有鋅鉛等金屬物質(zhì)的煙氣從處理池蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、除塵煙罩出口，通過管道吸入除塵器中收集，在鐵溝撇渣器后增加一個撇渣器，在兩撇渣器之間設(shè)置成一個少熔渣鐵浴處理池，在處理池增加一個溢渣口和一條新渣溝，前撇渣器出口與后撇渣器入口聯(lián)通成一個熔池，以形成一個u形鐵浴處理池，出鐵溝高爐渣被前撇渣器擋住，鐵水從前撇渣器擋壩下進入處理池，處理池產(chǎn)生的處理渣被后撇渣器擋住進入新渣溝，鐵水從后撇渣器擋壩下進入鐵水主溝、支溝、鐵水罐，處理時還原得到的鐵進入鐵水中，處理渣或匯入新渣溝，或根據(jù)渣中金屬成分回收再處理，產(chǎn)生的含有鋅鉛銅等金屬物質(zhì)的煙氣從處理池蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、除塵煙罩出口，通過管道吸入除塵器中收集，在團塊(球團)加入鐵溝處理時，可以設(shè)置噴槍，在還原處理時向處理熔池內(nèi)團塊(球團)加入處熔融反應(yīng)渣鐵層等噴入空氣和含碳粉劑、含碳物料等，在氯化揮發(fā)時向處理熔池內(nèi)團塊(球團)加入處熔融反應(yīng)渣鐵層等噴入空氣和氯化劑等各種所需處理粉劑等，在硫化揮發(fā)時向處理熔池內(nèi)團塊(球團)加入處熔融反應(yīng)渣鐵層等噴入空氣和硫化劑等各種所需處理粉劑等，鐵水罐鐵水倒空后在煉鋼廠或鐵水倒空后從煉鋼廠送回高爐爐合下罐位后，將備好的團塊(球團)加入鐵水罐中，團塊在鐵水罐中被罐內(nèi)高溫加熱，并且部分鐵、鋅鉛銅等化合物發(fā)生還原、氯化等反應(yīng)，出鐵時受到高溫液態(tài)鐵水流沖擊而發(fā)生各類反應(yīng)，還原得到的鐵進入鐵水罐中鐵水，產(chǎn)生的含有鋅鉛銅等金屬物質(zhì)的煙氣從爐前鐵水罐除塵煙罩，吸入除塵器中收集，一些有色金屬如鉛銅金銀等比重較大的有色金屬還原后一部分進入煙氣，被吸入除塵器中得到收集，一部分則會進入鐵水中，沉積在鐵溝底部或縫隙中、撇渣器底部緩沖沉淀區(qū)和豐字形排鉛槽中，最終從底部排鉛槽中將含有金銀銅等金屬的粗鉛排出并收集。

合有較多碳還原劑的高爐瓦斯灰(或瓦斯泥)、高爐重力除塵灰、含碳煤粉(或焦粉、煉焦除塵灰等)等還原劑和或氯化鈣等氯化劑和或硫化鐵(如黃鐵礦等)硫酸鈣(如石膏等)等硫化劑與其它含鐵和含鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等物質(zhì)粉料混合，制成團塊(球團)，團塊(球團)加入鐵溝，鐵水罐后，在鐵水和熔渣的高溫翻騰攪動下，產(chǎn)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，冒出很大的煙氣，還原和或氯化和或硫化反應(yīng)出來的鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等金屬氧化物、氯化物、硫化物揮發(fā)隨煙氣通過出鐵溝活動溝蓋罩、鐵溝和渣溝溝蓋、除塵煙罩、鐵水罐除塵煙罩，經(jīng)管道，在除塵器和或濕法收集系統(tǒng)中被收集，結(jié)合環(huán)保對爐前鐵溝進行全封閉或半封閉收集煙氣，出鐵溝活動溝蓋罩、處理池蓋罩、鐵溝和渣溝溝蓋、除塵煙罩、鐵水罐除塵煙罩等設(shè)置換熱管換熱器以回收能源供熱和發(fā)電，換熱循環(huán)熱水從供熱站或發(fā)電廠直接提供，或從供熱站或發(fā)電廠經(jīng)沖渣水換熱器、沖渣溝蒸汽換熱器再到鐵溝和渣溝溝蓋換熱管換熱器、爐前等除塵煙罩換熱管換熱器、鐵水罐除塵煙罩換熱管換熱器、處理池蓋罩換熱管換熱器、爐前出鐵溝活動溝蓋罩換熱管換熱器等換熱管換熱器，得到的高溫熱水和蒸汽送往供熱站使用或發(fā)電廠發(fā)電，發(fā)電機可采用螺桿膨脹發(fā)電機，出鐵溝活動溝蓋罩設(shè)置機構(gòu)等方便開閉和升降，避免影響爐前泥炮和開口機等設(shè)備工作，還原出的鐵等熔融進入鐵水，產(chǎn)生的熔渣隨鐵溝中的高爐熔渣一道進入渣處理系統(tǒng)，或熔渣浮在鐵水罐鐵水面上，送煉鋼廠扒渣或撇渣去除，視銅金銀等金屬化合物含量高低對收集的浮渣進行再回收利用，為便于往鐵溝、鐵水罐中能按需要量加入團塊(球團)，降低勞動強度，提高安全性，在高爐出鐵場鐵溝(包括鐵溝處理池)、鐵水罐上方安裝加料裝置，加料裝置包括上端有一個小料斗，小料斗下有閥門，下端下料管(可活動、可擺動等)對著鐵溝、鐵水罐，用爐前天車等將團塊吊運裝入小料斗，通過控制閥門開度控制下料量，經(jīng)下料管，將團塊(球團)加入鐵溝、鐵水罐中，或在高爐出鐵場鐵溝、鐵水罐上方安裝加料漏斗，經(jīng)加料斗和輸送設(shè)備加入加料漏斗加入鐵溝、鐵水罐，鐵水罐倒空鐵水后一次性通過加料裝置等將團塊(球團)加入鐵水罐中，或用人工加入團塊(球團)到鐵溝、鐵水罐，團塊(球團)可用壓球機、造球機等機械設(shè)備制成，可用手工制成。

高溫碳還原法是以碳和碳氧化反應(yīng)得到的一氧化碳這兩種還原劑來還原鐵和鋅鉛銅錫等化合物，碳既能有效還原鐵、鋅等金屬化合物，也能還原鉛銅金銀等有色金屬化合物，一些有色金屬如鋅等在高溫還原后揮發(fā)再氧化成氧化物進入煙氣，另外一些有色金屬如鉛銅金銀等比重較大的有色金屬還原后一部分進入煙氣、一部分會進入鐵水中，或隨鐵水帶走，或沉積在鐵水溝底部或縫隙中，可以在出鐵主溝末端的撇渣器底部等地方設(shè)置有緩沖沉淀區(qū)和豐字形排鉛槽，以便鉛銅金銀等比重較大的金屬沉積在耐火材料縫隙(如磚縫)中，最終從底部排鉛槽中將含有金銀銅等金屬的粗鉛排出并收集。

以氧化亞鐵，氧化鋅礦物為例，鐵浴熔融高溫碳還原法發(fā)生碳和一氧化碳為還原劑的還原反應(yīng)，如發(fā)生以下反應(yīng)：

feo+c＝fe+co

feo+co＝fe+co2

(zno)+c＝zn(g)+co

(zno)+co＝zn(g)+co2

c+co2＝2co

(zno)+[c]＝zn(g)+co

c＝[c]

(zno)+fe＝zn(g)+(feo)

(feo)+c＝fe+co

在鐵浴中，因鐵浴中含有飽和碳，發(fā)生熔融還原反應(yīng)，其傳熱方式為傳導(dǎo)傳熱，傳熱速度快，并利用了鐵水和熔渣的高溫顯熱，使得各種金屬氧化物還原反應(yīng)加快，鋅蒸氣揮發(fā)，發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，生成氧化鋅隨煙氣吸入除塵器中被收集。

以錫的氧化物和硫化物為例，高溫還原氯化揮發(fā)法是以氯化亞錫和其他有價金屬氯化物的生成和揮發(fā)為依據(jù)，氯化亞錫的生成反應(yīng)為：

sno2+cacl2+co＝sncl2(g)+cao+co2

2sns+2cacl2+3o2＝2sncl2(g)+2cao+2so2

cacl2在高溫下(＞750℃)與水蒸氣作用生成氣態(tài)hcl，在有co參加下與sno2反應(yīng)生成sncl2.sio2的存在有利于氯化反應(yīng)的進行，反應(yīng)如下：

cacl2+h2o＝cao+2hcl

cacl2+sio2+h2o＝cao·sio2+2hcl

sno2+2hcl+co＝sncl2(g)+h2o+co2

在氯化反應(yīng)溫度下，生成的sncl2極易從物料中呈氣相揮發(fā)成煙氣而得到提取，揮發(fā)的sncl2在煙氣中遇有水蒸氣和氧氣存在時又極易生成sno2和hcl進入煙氣，煙氣凈化處理時，用石灰等中和hcl，得到cacl2等，作為氯化劑返回使用：

煙氣吸入收塵器中，錫被捕集下來。

以錫為例，高溫硫化揮發(fā)法是以硫化亞錫的生成和揮發(fā)理論為基礎(chǔ)，煉錫爐渣中含錫主要以sno形態(tài)存在，當摻入黃鐵礦硫化劑時，在還原氣氛中，黃鐵礦分解產(chǎn)物與錫組分在高溫下進行硫化反應(yīng)生成硫化亞錫并揮發(fā)，即產(chǎn)生如下反應(yīng)：

而當在錫中礦處理中摻入脫硫石膏等硫酸鈣硫化劑時，在還原氣氛中，硫酸鈣分解產(chǎn)物與氧化錫在高溫下進行硫化反應(yīng)生成硫化亞錫并揮發(fā)，即產(chǎn)生如下反應(yīng)：

caso4+2c＝cas+2co2

sno2+co+sio2＝snsio3+co2

snslo3+cas＝sns(g)+casio3

在鐵浴熔池中，還原劑碳、co發(fā)生以下熔融還原反應(yīng)，其傳熱方式為傳導(dǎo)傳熱，傳熱速度快，并利用了鐵水和熔渣的高溫顯熱，使得各種金屬硫化反應(yīng)加快：

feo+c＝fe+co

feo+co＝fe+co2

c＝[c]

黃鐵礦的分解產(chǎn)物硫化亞鐵及硫與爐渣之間充分接觸，更有利發(fā)生硫化反應(yīng)，爐渣的劇烈翻騰又有助于硫化亞錫的揮發(fā)。

生成的硫化亞錫在熔煉溫度1200-1300℃以上的情況下，呈氣態(tài)揮發(fā)出去，在煙氣上升中sns又被空氣等氧化成sno2進入煙氣，錫在收塵器中被捕集下來。

包括硫化亞錫等金屬硫化物在一定溫度有氧的條件下會發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，產(chǎn)生自熱，補充熱量：

2mes+3o2＝2meo+2so2+放熱

如硫化鉛在高溫下氧化，產(chǎn)生放熱反應(yīng)：

2pbs+3o2＝2pbo+2so2+放熱

在除塵灰、除塵泥、冶煉渣或有色金屬礦、尾礦中含有金屬氯化物(如燒結(jié)機除塵灰中氯化鉛、氯化鈉、氯化鉀等)、硫化物時，在鐵溝、鐵水罐鐵水熔渣1300℃以上高溫條件下，金屬氯化物、硫化物易揮發(fā)，在有空氣等氧化氣氛時硫化物容易氧化成氧化物并放熱，補充熱量，可方便地進行收集。

本發(fā)明的有益效果：采用較低廉的含碳還原劑的高爐瓦斯灰(或瓦斯泥)和或高爐重力除塵灰和或含碳煤粉(或焦粉、煉焦除塵灰等)等還原劑和或氯化鈣等氯化劑和或黃鐵礦(或石膏等)等硫化劑與含鐵和鋅鉛銅(和或錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等)等有色金屬精礦、中礦、尾礦以及各種有色金屬冶煉渣、除塵灰、除塵泥、熱鍍鋅等廢渣、濕法浸出渣、硫酸渣、銅渣、氰化提金提銀尾渣等、鋼鐵等工業(yè)的高爐除塵灰、燒結(jié)機除塵灰、煉鋼爐除塵灰(或除塵泥)、煉鋼鋼渣粉、氧化鐵皮以及還原鐵粉、化工等鐵泥、鐵粉等一種或幾種粉料，經(jīng)混合制成團塊(球團)，在高爐出鐵前和或出鐵時加入高爐鐵溝、鐵水罐中，利用了鐵溝、鐵水罐中的鐵水和熔渣的高溫熔池的高溫反應(yīng)條件使鐵等氧化物還原、使鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等金屬化合物進行還原和或氯化和或硫化反應(yīng)，得到的有色金屬和各種氧化物、氯化物、硫化物揮發(fā)并收集，還原的鐵等進入鐵水。由此，通過高爐鐵溝、鐵水罐這一載體獲得了物料中鐵和鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等金屬物質(zhì)這些有價值的東西，達到了全處理收集獲取，然而常規(guī)的浮選、濕法浸出、韋氏爐、煙化爐、轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、豎爐等處理這些工業(yè)廢料的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝需要消耗大量的燃料來獲得還原鐵和還原、氧化、硫化揮發(fā)鋅鉛銅錫等有色金屬化合物所需的高溫條件，而且設(shè)備投入大、人工及運行費用高，因而本工藝方法不僅僅是做到了鐵和鋅鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等金屬物質(zhì)的全處理收集獲取，而且高爐瓦斯灰(或瓦斯泥)、重力除塵灰中的碳得到了充分利用，大幅度降低了燃料消耗成本和人工及動能運行成本，其效果，一是提高了高爐鐵水產(chǎn)量和副產(chǎn)品水渣產(chǎn)量，二是除塵器收集的鋅以及鉛銅錫銦鉍鎘銻金銀鉀鈉等各種金屬物質(zhì)得到了有效收集獲取，成為一種有經(jīng)濟價值的主要產(chǎn)品，三是較好地處理了鋼鐵、有色金屬和制硫酸、化工等行業(yè)這類難以處理的危害環(huán)境的工業(yè)危險廢料，變廢為寶，四是鐵水還發(fā)生了部分脫硅放熱反應(yīng)，起到了鐵水“三脫”預(yù)處理“脫硅脫硫脫磷”中的脫硅效果，減少了鐵水的溫降，降低了煉鋼冶煉的渣量，鐵水硅降低有利轉(zhuǎn)爐脫磷，并為后續(xù)鐵水需要脫硫脫磷預(yù)處理創(chuàng)造了條件，五是出鐵溝活動溝蓋罩、處理池蓋罩、鐵溝和渣溝溝蓋、除塵煙罩、鐵水罐除塵煙罩等設(shè)置換熱管換熱器以回收能源實現(xiàn)供熱和發(fā)電，因而具有較好的經(jīng)濟和社會效益，采用氯化、硫化回收處理時，可以對除塵器過濾后的外排廢氣中氯、硫等進行控制處理，或進行水洗滌過濾等處理，回收其中的有色金屬和酸、鹽等。

具體實施方式

實施例一：在一高爐一號出鐵場貯鐵式鐵溝中加入含碳的高爐瓦斯灰、鋅鉛灰渣等制成的含碳含鐵和鋅鉛等化合物團塊，塊度約25mm，出鐵前往鐵溝中均勻加入500公斤團塊，出鐵時，從鐵口噴涌而出的渣鐵流股在落下點形成一個大的漩渦，溫度在1500℃左右，團塊隨鐵水溝內(nèi)翻騰的高溫鐵水和熔渣一起在鐵水溝內(nèi)迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水，熔化的渣與鐵水溝內(nèi)熔渣一道進入沖渣溝成為水渣，鋅等有色金屬元素還原揮發(fā)氧化后成煙氣通過溝蓋、爐前除塵煙罩，在爐前布袋除塵器中被收集，出鐵量約200噸。

團塊成分：

實施例二：在一高爐一號出鐵場貯鐵式鐵溝中使用含碳的高爐瓦斯灰、螢石與含鋅鉛錫等有色金屬較高的錫中礦、硫酸渣和銅渣等制成的含碳含鐵和鋅鉛銅錫等化合物團塊，塊度約40mm的壓球，加1.5噸團塊，首先使用天車將團塊吊運裝入小料斗，出鐵前往鐵溝中加入200公斤團塊，下料管對著出鐵口鐵水落下點，打開鐵口出鐵后，團塊通過料斗下閥門、輸送皮帶到鐵溝上方漏斗、下料管(可活動、可擺動)，陸續(xù)往高爐鐵溝中加入余下的團塊，出鐵時，從鐵口噴涌而出的渣鐵流股在落下點形成一個大的漩渦，溫度在1490℃左右，團塊隨翻騰的高溫鐵水和熔渣一起在鐵溝內(nèi)迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水，熔化的渣與鐵溝內(nèi)熔渣一道進入沖渣溝成為水渣，鋅鉛銅錫等元素還原揮發(fā)后成煙氣通過出鐵溝溝蓋罩、溝蓋、爐前除塵煙罩，在爐前布袋除塵器中被收集，可升降的出鐵溝溝蓋罩、渣溝溝蓋、爐前除塵煙罩設(shè)置換熱管，其產(chǎn)生的高溫熱水和蒸汽接入發(fā)電廠換熱站發(fā)電，出鐵量約210噸。

團塊成分：

實施例三：在一高爐二號出鐵場貯鐵式鐵溝中使用含碳的高爐瓦斯灰、煤粉與鋅鉛灰渣、硫酸渣等制成的含碳含鐵和鋅鉛銅等化合物團塊，塊度約30mm，首先使用天車將團塊吊運裝入鐵溝上小料斗，出鐵前往鐵溝中加入200公斤團塊，下料管對著出鐵口鐵水落下點，打開鐵口出鐵后，通過閥門、下料管(可活動、可擺動)，陸續(xù)往鐵溝中加入2.5噸團塊，出鐵時，從鐵口噴涌而出的渣鐵流股在落下點形成一個大的漩渦，溫度在1500℃左右，團塊隨鐵水流股在大漩渦內(nèi)被翻騰的高溫鐵水和熔渣迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水，熔化的渣與鐵溝內(nèi)熔渣一道進入沖渣溝成為水渣，鋅鉛銅等物質(zhì)還原成煙氣通過出鐵溝活動溝蓋罩、渣溝溝蓋、爐前除塵煙罩，在爐前布袋除塵器中被收集.還原的部分鉛銅等進入專設(shè)的底部豐形沉淀集鉛槽中定期排出而收集，出鐵量約200噸，可升降出鐵溝活動溝蓋罩、渣溝溝蓋、爐前除塵煙罩設(shè)置換熱管，其產(chǎn)生的高溫熱水和蒸汽接入發(fā)電廠換熱站發(fā)電。

團塊成分：

實施例四：在二高爐一號出鐵場貯鐵式鐵溝中使用煤粉、氯化鈣與含鋅鉛銅金銀等有色金屬銅渣、硫酸渣、燒結(jié)機除塵灰等制成的含碳含氯化鈣及含鐵和鋅鉛銅金銀等化合物團塊，塊度約30mm，將貯鐵式鐵溝加長2米，并適當加寬，將撇渣器后移2米，在撇渣器前的鐵溝后段2米長度作為團塊加入處理池，將現(xiàn)有渣溝入口仍作為高爐渣主要溢渣口，在撇渣器前的鐵溝末端新開一個溢渣口，作為處理產(chǎn)生的新渣的一個出口，開一小沙壩口，并新開一條新渣溝，將新渣溝并入原渣溝，首先使用天車將團塊吊運裝入后段鐵溝處理池上的小料斗，打開鐵口出鐵后，通過閥門、下料管，陸續(xù)往鐵溝后段處理池蓋罩中加入1噸團塊，通過噴槍，向后段處理池蓋罩內(nèi)熔融渣鐵層等噴入空氣和高爐瓦斯灰進行鐵鋅等元素的還原反應(yīng)，出鐵時，鐵水溫度在1460℃以上，團塊隨翻騰的高溫鐵水和噴槍噴吹攪動的熔渣一起在后段處理池蓋罩內(nèi)迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水，熔化成液體的渣與鐵溝內(nèi)熔渣匯合一道從新開溢渣口和或小沙壩口處流出，進入渣溝、沖渣溝，成為水渣，鋅鉛銅金銀等元素還原氯化后成煙氣從后段處理池蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、除塵煙罩出口、管道，被吸入爐前濕式除塵器系統(tǒng)中，從而得到收集，出鐵量約190噸。

團塊成分：

實施例五：在一高爐二號出鐵場鐵溝撇渣器后使用煤粉、黃鐵礦與含鋅鉛錫銅等有色金屬較高的錫中礦、硫酸渣等制成的含碳含硫化鐵及含鐵和鋅鉛銅錫等化合物團塊，塊度約25mm，在鐵溝撇渣器后增加一個撇渣器，在兩撇渣器之間設(shè)置成一個較大的u形鐵浴處理池，在處理池增加一個溢渣口和一條新渣溝，打開鐵口出鐵，鐵水經(jīng)過處理池時陸續(xù)往處理池中加入800公斤團塊，通過噴槍，向處理熔池內(nèi)熔融反應(yīng)渣鐵層等噴入空氣和含碳含黃鐵礦等粉料加快反應(yīng)，出鐵時，處理池中鐵水溫度在1460℃以上，團塊隨翻騰的高溫鐵水和噴槍噴吹攪動的熔渣一起在處理池內(nèi)迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，硫化物與空氣中氧發(fā)生自熱反應(yīng)放出熱量，還原的鐵變成鐵水，熔化的處理渣經(jīng)排渣溝流入原渣溝與渣溝內(nèi)高爐熔渣匯合一道進入沖渣溝成為水渣，鋅鉛銅錫等元素還原和硫化后成煙氣從處理池蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、除塵煙罩出口，通過管道，被吸入爐前布袋除塵器回收系統(tǒng)中收集，進入鐵水的部分鉛銅錫等金屬可在專設(shè)的底部豐形集鉛槽中收集.處理池蓋罩、渣溝溝蓋、除塵煙罩設(shè)置換熱管，其產(chǎn)生的高溫熱水和蒸汽接入發(fā)電廠換熱站發(fā)電，出鐵量約210噸。

團塊成分：

實施例六：在一高爐二號出鐵場貯鐵式鐵溝中使用高爐瓦斯灰、燒結(jié)機除塵灰與含鋅鉛金銀銅等有色金屬較高的硫酸渣、鋅鉛渣等制成的含碳含鐵和鋅鉛銅金銀等化合物團塊，塊度約35mm，首先使用天車將團塊吊運裝入鐵溝上小料斗，下料管對著出鐵口鐵水落下點，打開鐵口出鐵后，通過閥門、下料管(可活動、可擺動)，陸續(xù)往鐵溝中加入2噸團塊，出鐵時，從鐵口噴涌而出的渣鐵流股在落下點形成一個大的漩渦，溫度在1490℃左右，團塊隨鐵水流股在大漩渦內(nèi)被翻騰的高溫鐵水和熔渣迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水，熔化的渣與鐵溝內(nèi)熔渣一道進入沖渣溝成為水渣，鋅鉛銅金銀等元素還原成煙氣通過出鐵溝活動溝蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、爐前除塵煙罩，在爐前布袋除塵器中被收集.還原的部分鉛銅金銀等進入專設(shè)的底部豐形沉淀集鉛槽中定期排出而收集.可升降的出鐵溝上活動溝蓋罩、渣溝溝蓋、爐前除塵煙罩等設(shè)置換熱管，其產(chǎn)生的高溫熱水和蒸汽接入發(fā)電廠換熱站發(fā)電.出鐵量約220噸.

團塊成分：

實施例七：在二高爐二號出鐵場鐵溝撇渣器后使用高爐瓦斯灰、氯化鈣與含鋅鉛銅金銀等有色金屬較高的銅渣、硫酸渣、鋅鉛渣等制成的含碳含氯化鈣及含鐵和鋅鉛銅金銀等化合物團塊，塊度約25mm，在鐵溝撇渣器后增加一個撇渣器，在兩撇渣器之間設(shè)置成一個較大的u形鐵浴處理池，在處理池增加一個溢渣口和一條新渣溝，打開鐵口出鐵，鐵水經(jīng)過處理池時陸續(xù)往處理池中加入1.5噸團塊，氯化反應(yīng)基本完成后，通過噴槍，向處理池內(nèi)熔融渣鐵層噴入高爐瓦斯灰進行鐵等元素的進一步還原反應(yīng)，出鐵時，處理池內(nèi)鐵水溫度在1460℃以上，團塊隨翻騰的高溫鐵水和噴槍噴吹攪動的熔渣一起在處理池內(nèi)迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水，熔入高爐鐵溝鐵水，一道經(jīng)第二撇渣器通過支溝流入鐵水罐中，熔化的處理渣流入新渣溝與原渣溝內(nèi)高爐熔渣匯合一道進入沖渣溝成為水渣，鋅鉛銅金銀等元素還原和氯化后成煙氣從處理池蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、除塵煙罩出口，通過管道，被吸入爐前濕式除塵器系統(tǒng)中收集，出鐵量約200噸。

團塊成分：

實施例八：在一高爐一號出鐵場爐前撇渣器后鐵溝支溝分流三叉段鐵溝(相當于大高爐擺動流嘴鐵溝)位置使用煤粉、螢石、生石灰粉與氧化鐵皮、高鐵化工鐵泥、含鋅較高的還原鐵粉、鋅鉛粉灰等制成的含碳含鐵和鋅鉛等化合物團塊，塊度約2-25mm，以顆粒和小塊為主，使用天車將團塊吊運裝入支溝分流三叉段鐵溝上方加料裝置的小料斗，打開鐵口出鐵，鐵水過撇渣器流入支溝分流三叉段鐵溝后，打開閥門，通過下料管，往支溝分流三叉段鐵溝陸續(xù)加入1噸團塊，鐵水在流入支溝分流三叉段鐵溝內(nèi)形成一個較大的漩渦，溫度在1450℃以上，團塊隨鐵水流股在漩渦內(nèi)被翻騰的高溫鐵水迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水、未完全反應(yīng)的團塊和熔化的渣一道進入鐵水罐，鋅鉛等還原揮發(fā)氧化后成煙氣通過溝蓋、爐前鐵水罐除塵煙罩，再被吸入爐前布袋除塵器中收集，團塊在鐵溝和鐵水罐中與鐵水還發(fā)生了部分脫硅放熱反應(yīng)，有利減少鐵水溫降，降低煉鋼冶煉的渣量，鐵水硅降低有利轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷操作，鐵水罐送煉鋼廠后扒渣，出鐵量約210噸。

團塊成分：

實施例九：在二高爐一號出鐵場爐前鐵水罐中使用煤粉、氯化鈣和螢石與含鋅鉛銅金銀等較高的銅渣、硫酸渣、鋅鉛灰等制成的含碳含氯化鈣及含鐵和鋅鉛銅金銀等化合物團塊，塊度約25mm，以顆粒和小塊為主，鐵水罐從煉鋼廠送回高爐爐臺下罐位后，將備好的團塊5噸加入2個鐵水罐中，團塊在鐵水罐中被罐內(nèi)高溫加熱，并且部分鐵和鋅鉛銅金銀等化合物發(fā)生還原、氯化等反應(yīng)，打開鐵口出鐵，高溫鐵水過撇渣器流入鐵水罐中，鐵水流股在鐵水罐內(nèi)形成一個較大的漩渦，溫度在1400℃以上，熱的團塊在鐵水流股漩渦內(nèi)被翻騰的高溫鐵水迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水、熔化的渣浮在鐵水罐鐵水面上，鋅鉛銅等還原、氯化揮發(fā)后成煙氣經(jīng)爐前鐵水罐除塵煙罩，被吸入爐前濕式除塵器系統(tǒng)中收集，未反應(yīng)的鉛銅金銀等有色金屬化合物在鐵水罐熔渣中，送煉鋼廠后扒渣，對扒出的浮渣對渣中的鉛銅金銀等有色金屬重新回收，出鐵量約200噸。

團塊成分：

實施例十：在一高爐二號出鐵場貯鐵式鐵溝中使用高爐瓦斯灰、燒結(jié)機除塵灰與含鋅鉛銅金銀等有色金屬較高的硫酸渣、鋅鉛渣等制成的含碳含鐵和鋅鉛銅金銀等化合物團塊，塊度約35mm，首先使用天車將團塊吊運裝入鐵溝上小料斗，出鐵前往鐵溝中加入200公斤團塊，下料管對著出鐵口鐵水落下點區(qū)域，打開鐵口出鐵后，通過小料斗下料管閥門、下料管(可活動、可擺動)，陸續(xù)往鐵溝中加入1.5噸團塊1，出鐵時，從鐵口噴涌而出的渣鐵流股在落下點形成一個大的漩渦，溫度在1480℃左右，團塊隨鐵水流股在大漩渦內(nèi)被翻騰的高溫鐵水和熔渣迅速反應(yīng)、熔化，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水，熔化的渣與鐵溝內(nèi)熔渣一道進入沖渣溝成為水渣，鋅鉛銅金銀等元素還原成煙氣通過出鐵溝上活動溝蓋罩、鐵溝渣溝溝蓋、爐前除塵煙罩，吸入爐前布袋除塵器中被收集.還原的部分鉛銅金銀等進入專設(shè)的底部豐形沉淀集鉛槽中作為粗鉛定期排出而收集，可升降的出鐵溝活動溝蓋罩、鐵溝和渣溝溝蓋、爐前除塵吸煙罩等設(shè)置換熱管換熱器，其產(chǎn)生的高溫熱水和蒸汽接入發(fā)電廠換熱站發(fā)電，與此同時，在爐前鐵水罐中使用煤粉和螢石與氧化鐵皮、含鋅較高的還原鐵粉、鋅鉛粉灰、硫酸渣等制成的含碳含鐵和鋅鉛銅等化合物團塊2，塊度約25mm，以顆粒和小塊為主，鐵水罐從煉鋼廠送回高爐爐臺下罐位后，將備好的團塊2總量5噸加入2個鐵水罐中，團塊2在鐵水罐中被罐內(nèi)高溫加熱，并且部分鐵鋅鉛等化合物發(fā)生還原等反應(yīng)，打開鐵口出鐵，高溫鐵水過撇渣器流入鐵水罐中，鐵水流股在鐵水罐內(nèi)形成一個較大的漩渦，入鐵水罐鐵水溫度在1400℃以上，團塊在鐵水流股漩渦內(nèi)被翻騰的高溫鐵水迅速熔化、反應(yīng)，產(chǎn)生大量的煙氣，還原的鐵變成鐵水、熔化的渣浮在鐵水罐鐵水面上，鋅鉛等還原揮發(fā)氧化后成煙氣經(jīng)爐前鐵水罐除塵煙罩，被吸入爐前布袋除塵器中收集，鐵水罐中的鐵水還發(fā)生了部分脫硅放熱反應(yīng)，既可降低煉鋼冶煉的渣量，鐵水硅降低又有利轉(zhuǎn)爐冶煉的脫磷操作，未還原的鉛銅等有色金屬化合物在鐵水罐熔渣中，送煉鋼廠后扒渣，對扒出渣對渣中的鉛銅等有色金屬重新回收，出鐵量約220噸。

團塊1成分：

團塊2成分：

在以上實施例中，固體團塊在鐵溝、鐵水罐中熔融還原、氯化和硫化反應(yīng)后很快熔化，與鐵水和熔渣熔融在一起，冒出大量煙氣，團塊熔融還原、氯化和硫化反應(yīng)后產(chǎn)生的鐵和渣與從高爐排出的鐵水和熔渣混合在一起，不太容易將團塊熔融還原、氯化和硫化反應(yīng)后產(chǎn)生的鐵和渣挑出之后檢驗.為驗證團塊熔融還原、氯化和硫化反應(yīng)的效果，選擇在一個基本無渣的鐵水熔池中，分10次分別加入一定量的以上10個配比制成的團塊做驗證試驗，驗證結(jié)果表明，團塊激烈反應(yīng)、很快熔化，產(chǎn)生大量煙氣，基本上都反應(yīng)3～5分鐘左右結(jié)束，鐵水熔池內(nèi)團塊大幅縮減，僅殘留不多的渣浮在鐵水面上，消失的團塊已變成鐵水，熔入鐵水熔池內(nèi)，無法分離，但浮在鐵水面上的殘渣則是干凈的新渣，完全可以驗證團塊熔融還原、氯化和硫化反應(yīng)后的實際效果，從鐵水熔池內(nèi)撈出的殘渣為玻璃渣，重量輕，檢驗表明，殘渣含鐵低，全鐵只有0.5～7％，由此可知，團塊熔融還原、氯化和或硫化反應(yīng)后殘余物不多，殘渣含鐵也很低，基本不含鋅鉛銅錫銀等元素，團塊中鐵和鋅鉛銅錫銀等化合物得到了較充分的還原、氯化和硫化反應(yīng)，鐵元素還原率可以達到93～98％以上，鐵進入鐵水中，鐵的收得率較高，與此同時，殘渣sio2較高，堿度在0.35～0.91，遠低于高爐正常的渣堿度1.15水平，表明鐵水中的si部分變成了si02，鐵水發(fā)生了si的氧化反應(yīng)2(feo)+[si]＝2fe+sio2等，鐵水的脫硅放熱反應(yīng)，有利于減少鐵水溫降，降低煉鋼冶煉的渣量，鐵水硅降低有利下道工序轉(zhuǎn)爐脫磷操作，并為后續(xù)鐵水需要脫硫脫磷創(chuàng)造了條件。

經(jīng)檢驗，極易還原、氯化和硫化反應(yīng)的鋅鉛銅錫銀等元素反應(yīng)揮發(fā)變成煙氣從出鐵溝活動溝蓋罩、處理池蓋覃、鐵溝溝蓋、渣溝溝蓋、爐前除塵煙覃等，經(jīng)除塵管道，被吸入出鐵場除塵器中收集，收集的除塵灰中鋅鉛銅錫銀等有色金屬含量大幅增加，鋅鉛銅錫銀等有色金屬還原、氯化和硫化回收率可以達到90～98％以上。