本發明屬于非高爐煉鐵與資源綜合利用技術領域，具體涉及一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法。
背景技術：
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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-轉爐”工藝流程，實現了白云鄂博鐵礦的大規模利用。
含稀土高爐渣產生于白云鄂博鐵礦的高爐煉鐵過程。其RE2O3含量0.1～8％，0.01～0.08左右的ThO2，我國每年排放800萬噸以上含鈮稀土高爐渣，堆積已超過三千萬噸含稀土高爐渣，含稀土高爐渣是一種重要的二次資源。由高爐放出的含稀土高爐熔渣溫度高于1300℃，因此，含稀土高爐熔渣也是重要的物理熱資源。
含鈮鋼渣產生于白云鄂博鐵礦的煉鋼過程，其金屬鐵含量為4～12％，鐵氧化含量為10～35％，五氧化二鈮含量為0.1～5％，五氧化二磷含量為0.2～6％，并含有自由氧化鈣(10％左右)，每年排放300萬噸以上含鈮鋼渣，堆積已超過2000萬噸以上，含鈮鋼渣是一種重要的二次資源。含鈮煉鋼熔渣溫度高于1500℃，因此，含鈮煉鋼熔渣也是重要的物理熱資源。
含稀土高爐渣和含鈮鋼渣同屬人造礦，含稀土、鈮、鐵、磷、鈣等物相分散細小，屬難處理礦，其綜合利用問題尚未得到高效解決，大量堆積，既浪費資源，又污染環境。
含稀土高爐熔渣和含鈮熔融鋼渣，蘊含著豐富的熱能資源，含有大量的熱態冶金熔劑，含有較高含量的稀土、鈮、鐵、磷、鈣等多種有價元素，是重要的二次資源。熔融含稀土高爐熔渣與熔融含鈮鋼渣化學反應活性強，都是物理化學性質優良的熔渣體系，為熔渣冶金熔融還原提供了必要條件。含稀土高爐熔渣和熔融含鈮鋼渣不是廢棄物，而是冶金中間產品。
技術實現要素：
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針對現有技術存在的問題，提供了一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法。該方法以含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣作為熔渣體系，加入含鈮稀土物料和/或含鐵物料，通過渣浴，實現熔渣冶金熔融還原，是一種由含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣熔融還原煉鐵，并實現了熔渣調質處理的方法。該方法反應時間短、生產率高、生產成本低、原料適應性強、處理量大、環境友好、經濟收益高、可有效解決環境污染、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，是現有冶金工藝的完善與創新，是世界上首次開發出熔渣冶金工藝，熔渣不是廢棄物，而是冶金中間產品。
本發明的一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，充分利用鋼鐵生產中間產物-含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣的物理熱資源和熱態冶金熔劑，以及熔渣的高化學活性，通過向含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣，加入含鈮稀土物料和/或含鐵物料，加入還原性物質，加熱至熔融狀態，噴吹氣體及攪拌，渣浴還原，實現熔融還原煉鐵，反應得到的熔渣經處理，鈮組分富集于金屬鐵或鋼相，稀土組分富集于富稀土礦物相，使夾雜生鐵與繼續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，獲得含鈮金屬鐵/生鐵或鋼、富稀土相、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，熔渣實現調質處理；熔融還原處理大宗含鐵物料，實現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、水泥調整劑或直接作為水泥熟料，也可以添加其他組分生產高附加值的水泥熟料，實現資源高效綜合利用，是一種新的熔融還原煉鐵方法。
本發明的一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，按照以下步驟進行：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣，加入保溫裝置或熔渣可流出的熔煉反應裝置，將其加熱至熔融狀態，形成反應熔渣，向反應熔渣中加入含鈮稀土物料和/或含鐵物料的同時，噴入還原劑；保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控，同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；
(a)反應熔渣在設定溫度范圍內；
(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
調控方法為：
對應(a)：
設定溫度范圍為1300～1650℃；
當反應裝置采用保溫裝置時，反應熔渣的溫度范圍設定為1300～1650℃；
當反應裝置采用熔渣可流出的熔煉反應裝置時，反應熔渣的溫度范圍設定為1350～1650℃：
控制反應熔渣的溫度在設定溫度范圍的方法為：
當反應熔渣的溫度<設定溫度范圍下限時，通過反應裝置自身的加熱功能，或向反應熔渣中加入燃料、熔融含鈮鋼渣或熔融普通鋼渣，進行熱量補償，使反應熔渣的溫度達到設定溫度范圍內；
當反應熔渣的溫度＞設定溫度范圍上限時，向反應熔渣中加入含鈮稀土物料、含鐵物料、冶金熔劑、含稀土高爐熔渣或普通高爐熔渣中的一種或幾種，進行降溫，使反應熔渣的溫度達到設定溫度范圍內；
對應(b)：
當反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＜0.6時，向反應熔渣中加入堿性物料、堿性含鐵物料或堿性含鈮稀土物料中的一種或幾種，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
當反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＞2.0時，向反應熔渣中加入酸性物料、酸性含鐵物料或含鈮稀土中的一種或幾種，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；
步驟2，分離回收：
采用以下方法中的一種：
方法一，當反應裝置采用保溫裝置時，采用方法A、方法B或方法C：
方法A：當反應裝置采用不可傾倒的保溫裝置或可傾倒的保溫裝置時：
(1)將還原后的熔渣，冷卻至室溫，獲得緩冷渣；其中，金屬鐵沉降到反應裝置的底部，形成鐵坨；
(2)人工取出鐵坨；將剩余緩冷渣中金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余金屬鐵；
(3)對去除鐵坨和金屬鐵層的緩冷渣，采用重力分選法進行分離，獲得富稀土精礦和/或富鈮精礦和尾礦；
(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-濕法冶金聯合法將尾礦中含磷組分分離出來；
方法B：僅當反應裝置采用可傾倒的保溫裝置時：
(1)將還原后的熔渣的溫度降溫至1150～1250℃，沉降，渣-金分離，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)將下部的還原后的熔渣，仍在可傾倒的保溫裝置中，按照方法A還原后的熔渣進行處理；
方法C：僅當反應裝置采用可傾倒的保溫裝置時：
(1)將還原后的熔渣，沉降渣-金分離，獲得鐵水與熔渣；
(2)當熔渣中RE2O3的質量分數≤1％時，直接將熔渣水淬，用作水泥原料或建筑材料；
(3)將鐵水送往轉爐煉鋼；
方法二，當反應裝置采用熔渣可流出的熔煉反應裝置時，分離回收采用方法D、方法E或方法F：
方法D：
(1)將還原后的熔渣的溫度降溫至1150～1250℃，沉降，渣-金分離，將中部和上部的還原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)將還原后的熔渣，沉降渣熔渣-金分離，獲得鐵水與熔渣；
(2)將熔渣進行爐外熔渣處理；
(3)將鐵水送往轉爐煉鋼；
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或E-6中的一種：
方法E-1：熔渣直接水淬；
當熔渣中RE2O3的質量分數≤1％時，直接將熔渣水淬，用作水泥原料或建筑材料；
方法E-2：熔渣氧化后空冷或水淬
(1)將熔渣倒入可傾倒的保溫裝置或熔渣可流出的熔煉反應裝置中，向熔渣中吹入氧化性氣體，直至熔渣中的氧化鐵質量百分數≥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水泥調整劑；③水泥生產中的添加劑；④水泥熟料；
方法E-3，熔渣處理生產高附加值的水泥熟料：
(1)將熔渣倒入可傾倒的保溫裝置或熔渣可流出的熔煉反應裝置中，與熔融轉爐含鈮鋼渣、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量百分數≥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℃，噴入預熱燃料或通過裝置自身加熱，使保溫裝置內混合熔渣溫度≥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：熔渣作為熱態冶金熔劑：
將熔渣加入步驟1中的反應熔渣，作為熱態冶金熔劑，調整反應熔渣成分，控制反應熔渣溫度；
方法E-6，熔渣再次熔融還原：
將熔渣，倒入保溫裝置，作為反應熔渣，實時監測保溫裝置內的反應熔渣，通過調控同時保證上述的(a)和(b)兩個參數，調控方法同上述步驟1中的調控方法；
分離回收采用方法A、方法B或方法C中的一種；
方法F，采用方法F-1或F-2中的一種：
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量百分數≥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水泥調整劑；③水泥生產中的添加劑；④水泥熟料；
方法F-2，熔渣處理生產高附加值的水泥熟料：
(1)將還原后的熔渣與熔融轉爐含鈮鋼渣、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量百分數≥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℃，噴入預熱燃料或通過裝置自身加熱，使保溫裝置內混合熔渣溫≥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)熔煉反應裝置下部鐵水送往轉爐煉鋼。
所述的含稀土高爐熔渣為常溫固態含稀土高爐熔渣，或由高爐出渣口獲得的熔融態含稀土高爐熔渣。
所述的含稀土高爐熔渣中，含有RE2O3的質量分數為0.1～8％。
所述的含鈮熔融鋼渣為常溫固態含鈮熔融鋼渣，或由鋼渣出渣口獲得的熔融態含鈮熔融鋼渣。
所述的含鈮熔融鋼渣中，含有Nb2O5的質量分數為0.1～6％。
所述的步驟1中，含鈮熔融鋼渣為轉爐熔融含鈮鋼渣或電爐熔融含鈮鋼渣中的一種或兩種。
所述的熔渣冶金熔融還原生產的方法中，含鈮稀土物料為常溫或從冶煉爐直接獲得具有出爐溫度的含稀土高爐渣、含鈮鋼渣、提鈮尾渣、選稀土尾礦、低品位鈮稀土礦、白云鄂博鐵礦直接還原鐵、白云鄂博鐵礦鐵精礦、白云鄂博鐵礦鐵精礦金屬化球團、白云鄂博鐵礦鐵精礦含碳預還原球團、白云鄂博鐵礦鐵精礦燒結礦、白云鄂博鐵礦鐵精礦球團礦、高爐富稀土渣、高爐轉型稀土渣、熔分稀土渣中的一種或幾種，所述的出爐溫度為600～1550℃；
所述的熔渣冶金熔融還原生產的方法中，含鐵物料為常溫或從冶煉爐直接獲得具有出爐溫度的普通鐵精礦、普通鐵精礦燒結礦、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、轉爐煙塵、氧化鐵皮、濕法煉鋅過程的鋅浸出渣、氧化鋁生產過程產生的赤泥、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℃；
其中，所述的普通鐵精礦含碳預還原球團中的FeO含量≥60％，普通鐵精礦金屬化球團中的金屬化率≥70％。
所述的熔渣冶金熔融還原生產的方法中，含鐵物料是粉狀物料或球狀物料，其中，粉狀物料的粒度≤150μm。
所述的冶金熔劑為含CaO或SiO2的礦物，具體為石英砂、赤泥、白云石或石灰石中的一種或幾種；
所述的步驟1中，保溫裝置為可傾倒的保溫裝置或不可傾倒的保溫裝置；所述的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；所述的可傾倒的保溫裝置為可傾倒的保溫渣罐，其升高溫度方法為加入燃料。
所述的燃料是煤粉。
所述的保溫渣罐和保溫地坑，使用前需預熱，預熱溫度為100～1200℃。
所述的步驟1中，熔渣可流出的熔煉反應裝置為可傾倒的熔煉反應裝置或底部帶有渣口或鐵口的固定式熔煉反應裝置，所述的可傾倒的熔煉反應裝置為可傾倒的轉爐、可傾倒的熔煉反應渣罐或感應爐；所述的底部帶有渣口或鐵口的固定式熔煉反應裝置為等離子爐、直流電弧爐、交流電弧爐或礦熱爐、鼓風爐或反射爐。
所述的熔渣冶金熔融還原生產的方法，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，氧化性氣體通過耐火噴槍插入反應熔渣內部噴入。
所述的熔渣冶金熔融還原生產的方法中，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、含碳高爐粉塵、含碳鉛鋅渣、脫鋁后高爐瓦斯泥、鋅浸出大窯渣或無煙煤中的一種。
所述的固體還原劑采用以氧化性氣體載入的方式，噴吹加入反應熔渣內部，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熔渣內部噴入熔渣內部，采用側吹、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、轉爐煤氣、發生爐煤氣、天然氣或裝置產生的回收尾氣中的一種或幾種，氣體還原劑的預熱溫度為0～1200℃，噴吹時間與流量的關系為1～90L/(min·kg)，通入方式為采用耐火噴槍插入反應熔渣內部吹入，所述的氣體還原劑的噴吹時間與流量依熔渣質量、溫度及需要還原的程度而定。
當氣體還原劑為混合氣體時，混合比例為任意比。
所述的步驟1中，控制反應熔渣的溫度在設定溫度范圍的方法中，向反應熔渣中同時加入燃料、熔融含鈮鋼渣或熔融普通鋼渣時，比例為任意比。
所述的控制反應熔渣的溫度在設定溫度范圍的方法中，燃料的預熱溫度為0～1200℃，煤粉的加入量根據所需溫度及煤粉的熱值計算理論質量，加入的實際質量比理論質量多1～2wt.％。
所述的步驟1中，控制反應熔渣的溫度在設定溫度范圍的方法中，燃料為煤粉。
所述的控制反應熔渣的溫度在設定溫度范圍的方法中，向反應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反應熔渣，所述的噴吹方式為采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，插入方式為低吹、側吹或頂吹中的一種或幾種。
所述的步驟1中，控制反應熔渣的溫度在設定溫度范圍的方法中，當反應熔渣的溫度>設定溫度上限時，加入含鈮稀土物料、含鐵物料、冶金熔劑或高爐熔渣中的一種或幾種，目的是：
一、避免溫度過高，保護熔煉反應裝置，抑制含稀土高爐熔渣中含鈮生鐵、含鈮熔融鋼渣中含鈮粒鐵及被還原的金屬鐵的氧化，提高金屬鐵的回收率；
二、處理含鐵物料，提高金屬鐵的生產率。
所述的方法中，對應(b)，所述的堿性物料為石灰粉、赤泥、白云石粉或生石灰粉中的一種；所述的堿性含鐵物料為CaO/SiO2≥1的含鐵物料；所述的堿性含鐵物料為堿性燒結礦、堿性鐵精礦、堿性預還原球團或堿性金屬化球團中的一種；
所述的方法中，對應(b)，所述的酸性物料為硅石；所述的酸性含鐵物料為CaO/SiO2≤1的含鐵物料；所述的酸性含鐵物料為酸性燒結礦、酸性鐵精礦、酸性預還原球團、酸性金屬化球團、銅冶煉渣、鋅浸出大窯渣、鎳鐵渣、鉛鋅冶煉渣、鎳冶煉渣或鉛冶煉渣中的一種或幾種；
所述的方法中，對應(b)，調節反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值，向反應熔渣中加入物料為二種或三種的混合物時，為任意比。
所述的方法中，保證(a)和(b)參數的同時，使反應混合熔渣充分混合，混合方式為自然混合或攪拌混合，攪拌方式為以下方式中的一種：中性氣體攪拌、電磁攪拌、機械攪拌中的一種，或通入中性氣體與電磁攪拌相結合，或噴吹中性氣體與機械攪拌相結合。
所述的中性氣體是惰性氣體、氬氣或N2中的一種或幾種，中性氣體的預熱溫度為0～1200℃，噴吹時間與流量的關系為1～90L/(min·kg)，中性氣體的通入方式為采用耐火噴槍插入反應熔渣內部吹入，起到增強攪拌的作用。
當中性氣體為混合氣體時，混合比例為任意比。
所述的步驟1中，反應熔渣熔融還原過程中，對反應熔渣表面持續噴吹富氧空氣；其中，采用耐火噴槍噴吹，富氧空氣的氧氣體積含量為25～35％。富氧空氣的預熱溫度為0～1200℃，噴吹時間與流量的關系為1～90L/(min·kg)，
噴吹富氧空氣的作用為：加入的C反應，生成CO，未充分燃燒的CO與富氧空氣作用，進行二次燃燒，使反應熔渣進行充分熔融還原反應；
噴入富氧空氣的目的在于：1.提高CO二次燃燒率；2.升高溫度；3.保證燃燒完全；
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.返回發電使用；4.返回燒結礦做燃料。
當步驟1中采用含鈮熔融鋼渣時，步驟2分離回收中，對應的鐵水為含鈮鐵水，對應的金屬鐵為含鈮金屬鐵，對應的金屬鐵層為含鈮含鈮金屬鐵層。
所述的步驟2，將熔渣進行空冷或水淬的裝置為可傾倒的保溫裝置。
所述的步驟2，方法A、方法B和方法D中，冷卻方式為自然冷卻或旋轉冷卻；
所述的步驟2中，沉降方式為自然沉降、旋轉沉降或電磁沉降。
所述的步驟2，旋轉冷卻與旋轉沉降的具體操作為：裝有還原后的含稀土與鈮熔渣的保溫裝置置于旋轉平臺上，按照一定速度進行旋轉，旋轉速度依熔渣質量與保溫裝置高度或深度而定，旋轉時間依熔渣質量與熔渣凝固情況而定；將裝有還原后的含稀土與鈮熔渣的保溫裝置置于旋轉平臺上旋轉，目的是加速金屬鐵、富稀土礦相、富鈮相的聚集、長大與沉降，縮短沉降時間，改善沉降效果，提高生產效率。
所述的步驟2中，金屬鐵回收率均為92～97％。
所述的步驟2，方法A(3)中，對去除鐵坨和含鈮金屬鐵層的緩冷渣上、中、下部，分別采用重力分選法進行分離，獲得富稀土精礦、富鈮精礦和尾礦。
所述的步驟2中，重力分選法是搖床分選、溜槽分選或者二者相結合。
所述的步驟2，方法A中，稀土精礦中RE2O3的質量分數為6～60％，稀土組分的回收率為50～80％；方法B中，稀土精礦中RE2O3的質量分數為5～58％，稀土組分的回收率為48～78％。
所述的步驟2中，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、磷酸的一種或幾種，有機酸選用草酸、乙酸、檸檬酸中的一種或幾種。
所述的還原方法中，所述的氧化性氣體為空氣、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；所述氧化性氣體的預熱溫度因氣體不同而異；所述的氧化性氣體插入熔渣內部吹入，插入方式為低吹、側吹或頂吹中的一種或幾種。
所述的步驟2中，所述的燃料為煤粉，所述的燃料的溫度為0～1200℃；煤粉的加入量根據所需溫度及煤粉的熱值計算理論質量，加入的實際質量比理論質量多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熔渣內部。
與現有技術相比，本發明的特點是：
(1)本發明的一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，充分利用鋼鐵生產中間產物-含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣的物理熱資源和熱態冶金熔劑，以及熔渣的高化學活性，通過向含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣，加入含鈮稀土物料和/或含鐵物料，加入還原性物質，加熱至熔融狀態，噴吹氣體及攪拌，渣浴還原，實現了熔融還原煉鐵，反應得到的熔渣經處理，鈮組分富集于金屬鐵或鋼相，稀土組分富集于富稀土礦物相，使夾雜生鐵與繼續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，獲得含鈮金屬鐵、生鐵或鋼、富稀土相、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，熔渣實現調質處理；熔融還原處理大宗含鐵物料，實現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、水泥調整劑或直接作為水泥熟料，也可以添加其他組分生產高附加值的水泥熟料，實現資源高效綜合利用，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部，增大了化學反應比表面積，提高了燃燒反應速度與還原反應速度；(3)采用中性氣體、電磁攪拌、機械攪拌，提高了還原反應速度，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，還原反應速度加快，金屬鐵回收率提高；(5)處理大宗熱態含鐵物料和/或含鈮稀土物料，充分利用熱資源，提高反應速度，降低生產成本；(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，反應混合熔渣溫度升高，使反應混合熔渣進行充分熔融還原反應，降低生產成本；(7)實現未反應CO回收利用，有效節約能源；(8)噴吹氣體結束后，磷組分繼續遷移、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)稀土、鈮、磷分別富集于富稀土相、富鈮相、富磷相，實現了富稀土相、富鈮相、富磷相回收；(12)熔渣實現調質后，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、水泥調整劑、水泥生產中的添加劑，進一步通過加入熔融轉爐鋼渣、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，調整堿度，噴入氧化性氣體，調整氧化鐵含量，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，熔渣實現調質，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-濕法冶金聯合法將尾礦中含磷組分分離出來。尾礦利用價值大，應用范圍廣；(14)該方法可以連續或間斷進行，滿足了工業生產的實際需要。
本發明的有益效果：
(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)本發明的一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，充分利用鋼鐵生產中間產物-含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣的物理熱資源和熱態冶金熔劑，以及熔渣高化學活性，通過向含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣，加入含鈮稀土物料和/或含鐵物料，還原性物質，渣浴還原，實現熔融還原煉鐵；實現大宗含鐵物料熔融還原煉鐵，渣-金分離，得到鐵水與還原后熔渣；還原后熔渣可作為水泥添加劑、水泥調整劑或直接作為水泥熟料，也可添加其他組分生產高附加值水泥熟料；是一種熔渣冶金新工藝，一種新熔融還原工藝，是現有冶金工藝的完善與創新，是世界上首次提出熔渣冶金工藝，熔渣不是廢棄物，而是重要的冶金中間產品；
(3)利用熔渣物理熱資源和熱態冶金熔劑，以及熔渣的高化學活性，并噴吹還原性氣體或還原劑，通過渣浴熔融還原大宗含鈮稀土物料和/或含鐵物料，提高還原反應速度，實現了熔融還原煉鐵，熔渣中的鐵氧化物得到充分還原為金屬鐵，渣-金分離，得到含鈮鐵水與熔渣；熔渣處理，渣中剩余含鈮粒鐵及繼續被還原的金屬鐵聚集、長大與沉降；
(4)加入冶金爐出爐的熱態含鐵物料和/或含鐵物料，不僅可以有效節約能源，降低成本，而且提高熱態含鐵物料的處理量，提高生產率，實現節能減排，實現綠色冶金；
(5)采用中性氣體、還原性氣體、電磁攪拌、機械攪拌，提高了還原反應速度，促進金屬鐵聚集、長大與沉降，提高回收率，縮短沉降時間；
(6)冷卻過程中，熔渣中含鈮鐵組分繼續遷移，富集于含鈮金屬鐵，磷組分繼續遷移富集于富磷相，并實現聚集、長大，混合熔渣中稀土與鈣組分繼續遷移、富集于富稀土相，實現長大；鈮組分分別富集于金屬鐵、富鈮相；混合熔渣中磷組分繼續遷移、富集于Ca2SiO4-Ca3(PO4)2相。裝有混合熔渣的保溫裝置置于旋轉平臺上旋轉，加速含鈮金屬鐵、富鈮相、富稀土相的聚集、長大與沉降，縮短沉降時間，改善沉降效果，提高生產效率，同時有利于富磷相的聚集與長大；
(7)采用人工分揀、磁選結合的方法，分離沉降在底部的含鈮金屬鐵，實現熔渣中鐵組分、鈮組分的分離；由于后續的分離過程采用物理選礦(磁選)，使得整個熔渣熔融還原工藝具有流程短、操作簡單、鐵、鈮、稀土、硅、磷、鈣回收率高、無廢水產生，具有高效、清潔、環保的特點；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，礦物可磨性增加，熔渣實現調質，尾礦回收利用有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-濕法冶金聯合法將尾礦中含磷組分分離出來。尾礦利用價值大，應用范圍廣；
(8)熔渣實現調質后，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，且水硬性礦物C2S增加，可直接用作礦渣水泥、水泥調整劑或水泥生產中添加劑，進一步通過加入熔融轉爐鋼渣、電爐熔融還原鋼渣、電爐熔融氧化鋼渣、石灰、粉煤灰、堿性鐵貧礦中一種或幾種混合，調整堿度，噴入氧化性氣體，調整氧化鐵含量，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，水泥早期強度增加，可直接作水泥熟料，熔渣中加入含鈦物料，增加水泥強度，可制備高標號水泥；
(9)整個過程無需熱補償或需少量熱補償，可操作性強，生產成本低；
(10)整個過程無固體廢棄物產生，反應條件溫和，實現節能減排，是一種綠色冶金工藝；
(11)本發明充分利用鋼鐵生產中間產物-含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣的物理熱資源和熱態冶金熔劑，以及熔渣的高化學活性，通過向含稀土高爐熔渣或含鈮熔融鋼渣，加入含鈮稀土物料和/或含鐵物料，加入還原性物質，加熱至熔融狀態，噴吹氣體及攪拌，渣浴還原，實現熔融還原煉鐵，得到含鈮鐵水與熔渣；反應得到熔渣經處理，鈮組分富集于金屬鐵、富鈮相，稀土組分富集于富稀土礦物相，使夾雜生鐵與繼續被還原的含鈮金屬鐵聚集、長大與沉降，磷組分富集于富磷相，通過分離，獲得含鈮金屬鐵或鋼、富稀土相、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，熔渣實現調質處理；熔融還原處理大宗含鐵物料，實現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；還原后熔渣可以作為水泥添加劑、水泥調整劑或直接作為水泥熟料，也可添加其他組分生產高附加值水泥熟料，實現資源高效綜合利用，是一種新熔融還原煉鐵方法。
具體實施方式：
下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。
實施例1
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將由高爐出渣口流出的含有0.1wt％RE2O3的熔融態含稀土高爐熔渣，加入預熱溫度為100℃的保溫地坑，形成反應熔渣，并加入常溫白云鄂博鐵礦直接還原鐵和常溫普通鐵精礦燒結礦共，充分混合，同時，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以氧氣為載氣，以底吹的方式，向反應熔渣中噴吹預熱溫度為100℃的煤粉，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現自然混合；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1680℃，按質量比1∶2，加入石英砂和石灰石，并按質量比1∶2，加入常溫普通鐵精礦、常溫普通鐵精礦燒結礦、常溫普通鐵精礦球團礦和金屬化率≥70％的常溫普通鐵精礦金屬化球團混合物，反應熔渣溫度降至1630℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.7，在設定范圍內；
反應熔渣熔融還原過程中，采用耐火噴槍對反應熔渣表面持續噴吹預熱溫度為0℃的富氧空氣，富氧空氣的氧氣體積含量為25％，噴吹時間與流量關系為90L/(min·kg)；
步驟2，分離回收采用方法A：
(1)將還原后的熔渣，旋轉冷卻至室溫，獲得緩冷渣，金屬鐵自然沉降到反應裝置的底部，形成鐵坨；其中，旋轉冷卻方式為，將裝有還原后的熔渣的保溫裝置置于旋轉平臺上，按照一定速度進行旋轉，旋轉速度依熔渣質量與保溫裝置高度或深度而定，旋轉時間依熔渣質量與熔渣凝固情況而定；(2)人工取出鐵坨；將剩余緩冷渣中金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余金屬鐵，金屬鐵回收率為97％；(3)對去除鐵坨和金屬鐵層的緩冷渣上、中、下部，分別采用重力分選法進行分離，下部緩冷渣經溜槽一次粗選，搖床一次精選，兩次掃選，將富稀土礦相與脈石相分離，得到主要物相為鈰鈣硅石相的稀土精礦和尾礦，稀土精礦中RE2O3的質量分數為53.57％，稀土組分回收率為80％；(4)尾礦中的富磷相中P2O5的質量分數為21％，采用2％稀鹽酸，其中，重選富磷相和稀鹽酸的固液比1∶2(g：L)，將P2O5分離出來，回收率在81％以上。
實施例2
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將由高爐出渣口流出的含有8wt％RE2O3的熔融態含稀土高爐熔渣，倒入預熱溫度為900℃的保溫渣罐，形成反應熔渣后，加入高爐富稀土渣，充分混合，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以氧氣為載氣，以底吹的方式，向反應熔渣中噴吹預熱溫度為200℃的煤粉和鋅浸出大窯渣，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現自然混合；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1660℃，按質量比1∶1∶2∶3∶1向反應熔渣中加入常溫含稀土高爐渣、常溫含鈮鋼渣、FeO含量≥60％的常溫普通鐵精礦含碳預還原球團、常溫普通鐵精礦直接還原鐵、常溫普通鋼渣和常溫鐵水預脫硫渣混合物，使反應熔渣的溫度降至1580℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝2.2，按質量比2∶1∶1∶3向反應熔渣中加入硅石、酸性燒結礦、酸性鐵精礦和酸性預還原球團的混合物，使反應熔渣中堿度比值降至1.8；
反應熔渣熔融還原過程中，采用耐火噴槍，對反應熔渣表面持續噴吹預熱溫度為1200℃的富氧空氣，富氧空氣的氧氣體積含量為30％，噴吹時間與流量的關系為90L/(min·kg)；
將煙塵回收后，獲得氧化鋅；
步驟2，分離回收采用方法B：
(1)將還原后的反應熔渣的溫度降溫至1250℃，旋轉沉降，將中部和上部的還原后的反應熔渣空冷，用作水泥原料；(2)將下部的還原后的反應熔渣自然冷卻至室溫，獲得緩冷渣；(3)由于含鈮金屬鐵沉降到反應裝置的底部，形成鐵坨，人工取出鐵坨；將剩余緩冷渣中含鈮金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余含鈮金屬鐵，金屬鐵回收率93％；(4)由于大部分富稀土礦相沉積在底部，對去除鐵坨和含鈮金屬鐵層的緩冷渣上、中、下部，分別采用重力分選法進行分離，下部緩冷渣經溜槽一次粗選，搖床一次精選，一次掃選，上、中部緩冷渣經溜槽一次粗選，搖床一次精選，兩次掃選，將富稀土礦相與脈石相分離，得到主要物相為鈰鈣硅石相的稀土精礦、富鈮精礦和尾礦，稀土精礦中RE2O3的質量分數為5.4％，稀土組分回收率為48％，富鈮精礦中Nb2O5的質量分數為15.28％；(5)尾礦中的富磷相中P2O5的質量分數為31％，用作磷肥。
實施例3
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將由高爐出渣口流出的含有10.5wt％RE2O3的熔融態含稀土高爐熔渣，倒入預熱溫度為1200℃的保溫渣罐，形成反應熔渣，并加入普通鐵精礦，充分混合，同時采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以空氣為載氣，噴吹預熱溫度為400℃的焦粉、含碳鉛鋅渣與含鋅浸出大窯渣，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1670℃，按質量比1∶1∶2∶1∶1向反應熔渣中加入從冶煉爐直接獲得具有出爐溫度的熱態普通鐵精礦燒結礦、熱態普通鐵精礦球團礦、金屬化率≥70％的熱態普通鐵精礦金屬化球團、熱態普通鐵精礦直接還原鐵和FeO含量≥60％的熔融態普通鐵精礦含碳預還原球團混合物，反應熔渣溫度降溫至1590℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝2.1，按質量比1∶1∶1∶3向反應熔渣中加入酸性金屬化球團、銅冶煉渣、鋅浸出大窯渣和鎳鐵渣的混合物，使堿度降至1.9；并采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，吹入預熱溫度為500℃的氬氣，噴吹時間與流量的關系為40L/(min·kg)，使反應熔渣實現充分攪拌；
鋅組分、鉛組分、銦組分與銀組分揮發進入煙塵，將反應后的煙塵進行回收，獲得氧化鋅與氧化鉛，回收率＞95％以上，銦組分回收率＞90％，銀組分回收率＞90％；
步驟2，分離回收采用方法C：
(1)將還原后的反應熔渣，自然沉降，渣-金分離，獲得鐵水與熔渣；(2)經測得，熔渣中RE2O3質量分數≤1％，熔渣直接水淬，用作水泥原料或建筑材料；(3)將鐵水送往轉爐煉鋼。
實施例4
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
由高爐出渣口流出的含有3.48wt％Re2O3的熔融態含稀土高爐熔渣，加入可傾倒的熔煉反應渣罐，形成反應熔渣，加入普通鐵精礦燒結礦，充分混合，同時，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以富氧空氣為載氣，以側吹的方式，噴吹預熱溫度為500℃的煙煤和脫鋁后高爐瓦斯泥，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1510℃；對應(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝2.4，按質量比1∶1∶1∶3∶1向反應熔渣中加入白云石、含鋅浸出渣、鉛鋅冶煉渣、鎳冶煉渣和鉛冶煉渣的混合物，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2降至1.8；并對反應熔渣進行電磁攪拌，使反應熔渣實現充分攪拌；
鋅組分、鉛組分、銦組分與銀組分揮發進入煙塵，將反應后的煙塵進行回收，獲得氧化鋅與氧化鉛，回收率＞95％以上，銦組分回收率＞90％，銀組分回收率＞90％；
步驟2，分離回收采用方法D：
(1)將還原后的熔渣的溫度降溫至1150℃，旋轉沉降，將中部和上部的還原后的熔渣空冷，用作水泥原料；(2)將下部的還原后的熔渣，倒入保溫地坑中，按照方法A的還原后的熔渣進行處理。
實施例5
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將高爐出渣口中獲得含有6.75wt％RE2O3的熔融態含稀土高爐熔渣，倒入直流電弧爐，形成反應熔渣，并加入高爐轉型稀土渣和普通鐵精礦直接還原鐵，充分混合，通過直流電弧爐自身加熱至熔融狀態，同時，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以頂吹的方式，噴吹預熱溫度為0℃的高爐煤氣，噴吹時間與流量的關系為90L/(min·kg)，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣充分混合；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1270℃，通過直流電弧爐自身加熱，使反應混和熔渣溫度升至1340℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝2.1，按質量比1∶1向反應熔渣中加入硅石和酸性燒結礦，使反應熔渣中堿度降至1.6；
步驟2，分離回收采用方法二中的方法E，爐外熔渣處理采用方法E-1：
(1)將還原后的反應熔渣，自然沉降，渣-金分離，獲得鐵水與熔渣；(2)測得，熔渣中RE2O3質量分數≤1％，將熔渣水淬，用作水泥原料或建筑材料；(3)將鐵水送往轉爐煉鋼。
實施例6
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出的含有3.15wt％Nb2O5的熔融態電爐熔融氧化含鈮鋼渣，倒入交流電弧爐，形成反應熔渣，并加入白云鄂博鐵礦直接還原鐵，充分混合，通過交流電弧爐自身加熱至熔融狀態，同時，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以頂吹的方式，噴吹預熱溫度為300℃焦爐煤氣，噴吹時間與流量的關系為50L/(min·kg)，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現自然混合；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1590℃；對應(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.3，按質量比2∶1∶2∶3∶1向反應熔渣中加入石英砂、赤泥、石灰粉、堿性燒結礦和堿性鐵精礦的混合物，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2升至0.8；
反應熔渣熔融還原過程中，采用耐火噴槍對反應熔渣表面持續噴吹預熱溫度為100℃富氧空氣，富氧空氣的氧氣體積含量為35％，噴吹時間與流量的關系為55L/(min·kg)；
步驟2，分離回收采用方法二中的方法E，爐外熔渣處理采用方法E-2：
(1)將還原后的熔渣，自然沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與熔渣；(2)將熔渣倒入可傾倒保溫渣罐，向保溫渣罐內吹入預熱溫度為1050℃氧氣，直至熔渣中的氧化鐵質量百分數≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；過程中測得，熔渣溫度為1410℃，采用耐火噴槍插入熔渣內部，以氧氣作為載氣，噴入預熱溫度為1100℃煤粉，獲得氧化后熔渣，溫度為1460℃；(3)對氧化后熔渣直接空冷，用作礦渣水泥或水泥調整劑；(4)將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼。
實施例7
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出的含有1.52wt％Nb2O5的熔融態電爐熔融氧化含鈮鋼渣，倒入可傾倒的轉爐，形成反應熔渣，并加入高爐富稀土熔渣充分混合，同時，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以側吹的方式，噴吹預熱溫度為1200℃的轉爐煤氣，噴吹時間與流量的關系為1L/(min·kg)，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1280～1290℃，向反應熔渣中加入熔融態的轉爐熔融氧化含鈮鋼渣，使反應熔渣溫度升至1320℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.3，按質量比1∶1∶2∶1向反應熔渣中加入白云石粉、生石灰粉、堿性預還原球團和堿性金屬化球團的混合物，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2升至0.8；并對反應熔渣進行機械攪拌，使反應熔渣實現充分攪拌；
步驟2，分離回收采用方法二中的方法E，爐外熔渣處理采用方法E-3：
(1)將還原后的熔渣，電磁沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與熔渣；(2)將熔渣倒入交流電弧爐，與粉煤灰和電爐熔融還原渣混合，形成混合熔渣，向混合熔渣中吹入預熱溫度為1100℃的氧氣，直至混合熔渣中的氧化鐵質量百分數≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；過程中測得，混合熔渣溫度為1440℃，通過交流電弧爐自身加熱，使混和熔渣升溫至1470℃；(3)對氧化后熔渣水淬，用于生產高附加值的水泥熟料；(4)將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼。
實施例8
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出的含有2.32wt％Nb2O5的熔融態電爐熔融氧化含鈮鋼渣，倒入等離子爐，形成反應熔渣，并加入普通鐵精礦充分混合，加熱至熔融狀態，同時，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以側吹的方式，噴吹預熱溫度為800℃的發生爐煤氣和天然氣，噴吹時間與流量的關系為70L/(min·kg)，其中，發生爐煤氣和天然氣體積比為1∶1，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1250℃，采用等離子爐自身加熱，使反應熔渣的溫度升至1320℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.5，向反應熔渣中加入白云石粉，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2升至0.9；并采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，吹入預熱溫度為800℃的氬氣，噴吹時間與流量的關系為70L/(min·kg)，對反應熔渣噴吹氬氣的同時進行機械攪拌，使反應熔渣實現充分攪拌；
步驟2，分離回收采用方法二中的方法E，爐外熔渣處理采用方法E-4：
(1)將還原后的熔渣，自然沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與熔渣；(2)將熔渣澆筑微晶玻璃；(3)將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼。
實施例9
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出的含有6wt％Nb2O5的熔融態轉爐熔融含鈮鋼渣，倒入感應爐，形成反應熔渣，并加入普通鐵精礦燒結礦充分混合，同時采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以側吹的方式，噴吹預熱溫度為800℃的轉爐煤氣，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1450℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.4，按質量比1∶1向反應熔渣中加入生石灰粉和堿性燒結礦，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2升至0.7；并采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，吹入預熱溫度為600℃的氬氣，噴吹時間與流量的關系為80L/(min·kg)，對反應熔渣噴吹氬氣的同時進行電磁攪拌，使反應熔渣實現充分攪拌；
步驟2，分離回收采用方法二中的方法E，爐外熔渣處理采用方法E-5：
(1)還原后的熔渣，自然沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與熔渣；(2)將熔渣加入步驟1中的反應熔渣，作為熱態冶金熔劑，調整反應熔渣成分，控制反應熔渣溫度和粘度；(3)將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼。
實施例10
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出的含有5.2wt％Nb2O5的熔融態轉爐熔融含鈮鋼渣，倒入反射爐，形成反應熔渣，并加入高爐轉型稀土渣和普通鐵精礦直接還原鐵，充分混合，同時采用耐火噴槍，以側吹方式吹入預熱溫度為200℃的空氣，噴入焦粉，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1660℃，按質量比1∶1∶2∶3向反應熔渣中加入從冶煉爐直接獲得的熔融態鎳鐵渣、熱態普通鐵精礦燒結礦、熱態銅冶煉渣和熱態鋅浸出大窯渣，使反應熔渣溫度降至1630℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.5，按質量比1∶1向反應熔渣中加入堿性預還原球團和堿性金屬化球團，使反應熔渣中堿度CaO/SiO2升至0.9；并對反應熔渣進行電磁攪拌，實現充分攪拌；
反應熔渣熔融還原過程中，采用耐火噴槍對反應熔渣表面持續噴吹預熱溫度為120℃的富氧空氣，富氧空氣的氧氣體積含量為34％，噴吹時間與流量的關系為25L/(min·kg)；
鋅組分、鉛組分、銦組分與銀組分揮發進入煙塵，將反應后的煙塵進行回收，獲得氧化鋅與氧化鉛，回收率＞95％以上，銦組分回收率＞90％，銀組分回收率＞90％；
步驟2，分離回收采用方法二中的方法E，爐外熔渣處理采用方法E-6：
(1)還原后的熔渣，旋轉沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與熔渣，將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼；(2)將熔渣倒入可傾倒的保溫渣罐，作為反應熔渣，實時監測保溫裝置內反應熔渣，通過調控保證上述(a)和(b)兩參數，調控方法同上述步驟1，獲得二次還原后的熔渣；(3)將二次還原后的熔渣，自然沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與二次熔渣；(4)當二次熔渣中RE2O3質量分數≤1％時，直接將二次熔渣水淬，用作水泥原料或建筑材料；(5)將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼。
實施例11
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出的熔融態電爐熔融氧化含鈮鋼渣，倒入可傾倒的熔煉反應渣罐，形成反應熔渣，并加入白云鄂博鐵礦直接還原鐵，充分混合，噴入預熱溫度為600℃的無煙煤，加熱至熔融狀態，同時，采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以頂吹的方式，噴吹預熱溫度為300℃的焦爐煤氣，噴吹時間與流量的關系為50L/(min·kg)，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)和(b)兩個參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣的溫度為1590℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.8；并對反應熔渣進行機械攪拌，使反應熔渣實現充分攪拌；
步驟2，分離回收采用方法F-1：
(1)將還原后的熔渣，旋轉沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與熔渣；(2)向熔渣中吹入預熱溫度為1050℃的氧氣，直至熔渣中的氧化鐵質量百分數≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；過程中測得，熔渣溫度為1410℃，采用耐火噴槍插入熔渣內部，以氧氣作為載氣，噴入預熱溫度為1050℃的煤粉，獲得氧化后熔渣，溫度為1460℃；(3)對氧化后熔渣直接空冷，用作礦渣水泥或水泥調整劑；(4)將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼。
實施例12
一種含稀土或鈮熔渣冶金熔融還原生產的方法，包括以下步驟：
步驟1，熔渣冶金熔融還原：
將鋼渣出渣口流出的熔融態電爐熔融氧化含鈮鋼渣，倒入可傾倒的轉爐，形成反應熔渣，并加入高爐富稀土渣，充分混合，并噴吹預熱溫度為1000℃的粉煤，加熱至熔融狀態，同時采用耐火噴槍插入反應熔渣內部，以側吹方式噴吹預熱溫度為1100℃轉爐煤氣，噴吹時間與流量關系為10L/(min·kg)，保持熔融狀態，實時監測反應熔渣，通過調控同時保證(a)(b)兩參數，獲得還原后的熔渣；(a)反應熔渣溫度1300～1650℃范圍內；(b)反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.6～2.0；并使反應熔渣實現充分攪拌；
對應(a)：反應熔渣溫度為1310～1320℃；(b)：反應熔渣中堿度CaO/SiO2比值＝0.7；并對反應熔渣進行機械攪拌，使反應熔渣實現充分攪拌；
步驟2，分離回收采用方法F-2：
(1)將還原后的熔渣，自然沉降渣-金分離，獲得含鈮鐵水與熔渣；(2)向熔渣中加入粉煤灰合電爐熔融還原渣，形成混合熔渣，向混合熔渣中吹入預熱溫度為1100℃的氧氣，直至混合熔渣中的氧化鐵質量百分數≥2wt％，完成噴吹，獲得氧化后熔渣；(3)對氧化后熔渣水淬，用于生產高附加值的水泥熟料；(4)將含鈮鐵水送往轉爐提鈮煉鋼。