專利名稱：金屬還原方法、冶金方法和產(chǎn)品及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬還原和冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及金屬還原方 法、冶金方法及相關(guān)產(chǎn)品和使用的裝置。
背景技術(shù)：
金屬是人類不可或缺的材料。在自然界中，它們通常不以單質(zhì)， 亦即零價金屬的形式存在；例如大多數(shù)被發(fā)現(xiàn)的，是以化合物和混合物的形 式存在于礦石中。為了獲得單質(zhì)形式的金屬，就需要對礦石進行冶煉來提取金 屬。
提煉金屬有多種方法，其中一種是利用還原劑，在一適當(dāng)溫度
下還原礦石。常用的基于還原反應(yīng)的冶金方法包括，以鐵的提煉為例，傳統(tǒng)方
法包括高爐煉鐵法。其他常用的生鐵還原的方法包括，例如直接還原和熔融 還原。直接生鐵還原主要有以下兩大類(1)氣基直接還原，包括例如
Midrex豎爐法和HYL反應(yīng)罐法；和(2)煤基直接還原，包括例如使用 環(huán)形轉(zhuǎn)底爐的Fastmet法、使用回轉(zhuǎn)窯的CRIMM法、Fastmelt法和ITmk3法。
這些方法中的大多數(shù)通常需要高的鐵品位，如礦石鐵品位高于60%。另一 煤基直接還原法使用隧道窯且反應(yīng)物以粉末狀進入到隧道窯中。熔融還原方法包括例如Corex法、Hismelt法、Finex法以及其他如DIOS、 AISI禾H CCF
法。另一種常用的方法是Hoganas法。 上述的這些方法， 一般來說，可能需要高的能量消耗，造成嚴(yán)重 的空氣污染，或需要大量的設(shè)備投資。此外，這些方法可能嚴(yán)格要求高質(zhì)量的 進料，如要求高品位的礦石，或在冶煉過程中需要精確的控制以避免產(chǎn)品質(zhì) 量較差。因此，對于能夠解決至少一個上述問題的新金屬還原方法，仍然存在 強烈的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種金屬還原方法，其特征是包括 將一混合物料加入到反應(yīng)器中，該混合物料包含至少一種的含金屬物料、 至少一種的還原劑和至少一種的添加劑， 加熱該反應(yīng)器到選定的還原溫度，
攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間，然
后
得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣。
本發(fā)明進一步涉及一種冶金方法，其特征是包括 一混合階段，包括將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少 一種的添加劑混合成為 一混合物料；一金屬還原階段，包括將該混合物料加入到反應(yīng)器中，加熱反應(yīng)器到選 定的還原溫度，攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還 原時間，然后得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣； 和
一分離階段，將至少一種的零價金屬與殘渣分離。
本發(fā)明還涉及一種由上述金屬還原方法生成的產(chǎn)品，其特征是 生成產(chǎn)物以包含至少一零價金屬的內(nèi)核與外部包裹層的實心顆粒形式存在。 本發(fā)明進一步涉及一套用于從至少一種的金屬物料中提取至少
一種金屬的金屬還原裝置，其特征是包括
一用來容納含至少-一種金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑 的混合物料的反應(yīng)器殼體；
一包含至少一個的與反應(yīng)器殼體熱聯(lián)接的加熱單元，和至少一個的可控制 地聯(lián)接在加熱單元上的溫控單元的加熱裝置；和一安裝在該反應(yīng)器殼體中的推
進攪拌器。
本發(fā)明還涉及使用上述金屬還原裝置的'種金屬還原系統(tǒng)和一 種冶金系統(tǒng)以及金屬還原產(chǎn)品。


010] 圖1是與本發(fā)明一致的示例金屬還原方法流程圖。
圖2是與本發(fā)明一致的示例冶金方法流程圖。
圖3 (A)和圖3 (B)是與本發(fā)明一致的示例添加劑回收方法流程圖。
圖4是與本發(fā)明一致的示例冶金系統(tǒng)流程圖。
圖5描述的是與本發(fā)明一致的一示例金屬還原裝置。
圖6是圖5中金屬還原裝置沿線6-6截取的水平截面圖。
圖7是圖6中推進攪拌器的部分放大圖。
圖8是圖7中推進攪拌器的8-8截面圖。
圖9是圖5中金屬還原裝置沿線9-9截取的豎直截面圖。
具體實施例方式 本發(fā)明涉及一種金屬還原方法，其特征是包括 將一混合物料加入到反應(yīng)器中，該混合物料包含至少一種的含金屬物料、 至少一種的還原劑和至少一種的添加劑， 加熱該反應(yīng)器到選定的還原溫度，
攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間，和
得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣。
在一實施例中，混合物料以細顆粒狀存在。例如細顆粒的顆粒
尺寸小于約lmm。再例如，細顆粒的顆粒尺寸小于約0.074mm。這些顆粒尺 寸可以通過一種選自已知的，如激光密度法、沉降法、和電子顯微鏡法的工 藝方法來測量。
此處公開的至少一種的含金屬物料可以選自礦石、熔渣、工業(yè) 廢渣和金屬氧化物。在一實施例中，至少一種的含金屬物料選自礦石。礦石包 括但不限于低品位礦石、共生礦和難選冶礦。例如，至少一種的含金屬物料 可選自低品位礦石。此處所述的"低品位礦石"是指金屬品位低于現(xiàn)有技術(shù)要 求的礦石。例如，低品位鐵礦是指鐵品位不高于60%，如鐵的重量為礦石總 重的20% 60%。在另一實施例中，至少一種的含金屬物料選自工業(yè)廢渣。
多于一種的含金屬物料亦可以用于一個單獨的金屬還原過程。例
如 一種以上的含有鐵的工業(yè)廢渣，盡管這些工業(yè)廢渣擁有不同來源和不同規(guī) 格，但可以在一個單獨的金屬還原過程中聯(lián)合使用并被還原。 在一實施例中，至少一種的含金屬物料含有至少一種的金屬化合 物。該至少一種的金屬化合物可選自，如包含至少一種正價金屬的各種化合 物。例如該至少一種的金屬化合物可選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽和金屬氫 氧化物。再例如，至少一種的金屬化合物選自金屬硫化物，該金屬硫化物可以 在進行金屬還原之前通過一種已知的工藝方法轉(zhuǎn)化為金屬氧化物。當(dāng)使用的含 金屬化合物多于一種時，該至少一種的含金屬化合物可能含有相同或不同的金 屬。例如， 一含金屬物料可能含有Fe304， Fe203， FeO，和/或其任何組合。 再例如，含有鐵和/或鎳的氧化物和/或硫化物的金屬化合物可共存于一種含金 屬物料中。
至少一種的還原劑可為任何能夠使得金屬還原的還原劑，并可選 自，例如具有較高碳含量的物料。在一實施例中，至少一種的還原劑選自 煤、無煙煤、焦炭、重油、石油焦和瀝青。例如，至少一種的還原劑可以選自 煤、無煙煤和焦炭。 此處公開的至少一種的還原劑在混合物料中的加入量可能大于 其理論摩爾值。在一實施例中，該至少一種的還原劑加入量比理論摩爾值大約
5%至約100%。此處所指的至少一種的還原劑的"理論摩爾值"是指在理想的
化學(xué)反應(yīng)條件下，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式和至少一種的含金屬物料中金屬含量的 估算值，計算所得的金屬還原反應(yīng)充分完成所需的還原劑量。例如，如果用煤
還原一種含F(xiàn)e304物料，將發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)Fe304 + 2C = 3Fe + 2C02 。 在理想化學(xué)反應(yīng)條件下，完全還原1摩爾Fe304，需要2摩爾碳。g卩，還原l 摩爾Fe304的理論摩爾值是2摩爾碳。實際應(yīng)用中，還原劑的理論摩爾值是根 據(jù)含金屬物料中金屬含量的估算值計算所得。
此處公開的至少一種的添加劑可以是為了達到多種目的而被使 用，例如去除任何多余物質(zhì)。例如通過使用所述的至少一種的添加劑可去 除至少一種的含金屬物料中的硫和/或磷。在一實施例中，至少一種的添加劑 選自含有至少一種下列陽離子的化合物:Li+、 Na+、 K+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba2， Mg2+。例如該至少一種的添加劑可選自LiCl、 NaCl、 KC1、 CaCl2、 SrCl2、 BaCl2、 MgCl2、 LiF、 NaF、 KF、 CaF2、 SrF2、 BaF2、 MgF2、 Li20、 Na20、 K20、CaO、 SrO、 BaO、 MgO、 LiHC03、 NaHC03、 KHC03、 Ca(HC03)2、 Sr(HC03)2、 Ba(HC03)2、 Mg(HC03)2、 Li2S04、 Na2S04、 K2S04、 CaS04、 SrS04、 BaS04、 MgS04、 Li2C03、 Na2C03、 K2C03、 CaC03、 SrC03、 BaC03、和MgC03。再 例如該至少一種的添加劑選NaCl、 KCl、 CaCl2、 NaF、 CaF2、 SrF2、 Na20、 CaO、 MgO、 NaHC03、 KHC03、 Ca(HC03)2、 CaS04、 BaS04、 MgS04、 Na2C03、 K2C03、和CaC03。在一實施例中，該至少一種的添加劑選自NaCl、 KCl、 NaF、 CaF2、 SrF2、 CaO、 MgO、 NaHC03、 Ca(HC03)2、 BaS04、 MgS04、 Na2C03、 K2C03，CaC03。 混合物料中的至少一種的添加劑的加入量可以取決于由該添加 劑的用途決定的各種因素。例如，如果要在金屬還原過程中脫硫，則該至少一 種的添加劑的加入量取決于諸如含金屬物料中硫的含量和金屬性質(zhì)等因素。 該至少一種的添加劑的加入還可以，比如幫助在反應(yīng)器內(nèi)部保持能夠促進還 原反應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)。在一實施例中，混合物料中的至少一種的添加劑的加入量 比其理論值大。例如混合物料中至少一種的添加劑的加入量比其理論值大約 5%至約100%。至少一種的添加劑的"理論摩爾值"是指在至少一種的含金屬 物料中多余物質(zhì)估算值的基礎(chǔ)上，在理想的化學(xué)反應(yīng)條件下，用于將至少一種 的含金屬物料中的多余物質(zhì)去除所需的添加劑的計算值。添加劑的理論摩爾值 可在多余物質(zhì)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，用上例中計算至少一種的還原劑的加入量的相似 方法求得。
至少一種的添加劑和至少一種的還原劑的比例可根據(jù)諸如至少 一種的含金屬物料的品質(zhì)、含金屬物料中的金屬性質(zhì)，和/或至少一種的添加 劑的加入目的。在一實施例中，至少一種的添加劑和至少一種的還原劑的重量 比約為l: 1。該重量比也可以，例如為確保反應(yīng)器內(nèi)部能夠促進還原反應(yīng) 的環(huán)境狀態(tài)而變化。 反應(yīng)器可以在混合物料加入之前被預(yù)熱，或在混合物料加入之后 被加熱，或在混合物料加入的同時被加熱。在一實施例中，整個金屬還原過程， 溫度一直被保持在選定的還原溫度。此處使用的"保持"是指反應(yīng)器的溫度一 直被大致地保持在選定的還原溫度。例如，當(dāng)一溫度可能低于選定的還原溫度 的混合物料被加入反應(yīng)器時，可能引起反應(yīng)器溫度的降低。再例如，反應(yīng)器中 反應(yīng)的末段，即，當(dāng)生成產(chǎn)物離開反應(yīng)器，反應(yīng)器的溫度可能高于選定的還原 溫度?；旌衔锪贤瑯涌赡?，例如在加入反應(yīng)器前被加熱到選定的還原溫度。 反應(yīng)器的溫度可以根據(jù)時間來控帝'j。例如該根據(jù)時間控制的溫 度可以包括一預(yù)熱、加熱和冷卻的周期。在一實施例中，反應(yīng)器在被加熱到選 定的還原溫度之前，經(jīng)過設(shè)定的預(yù)熱時間段預(yù)熱。然后，反應(yīng)器溫度在整個設(shè) 定的還原時間段被保持在選定的還原溫度；隨后反應(yīng)器在設(shè)定的冷卻時間段內(nèi) 被冷卻，以將生成產(chǎn)物冷卻到一希望的溫度。在整個周期中，反應(yīng)器的不同部 分可以，例如處于不同的溫度。在一實施例中，問一時間，反應(yīng)器的進料段 可以處于一預(yù)熱溫度，中段可以處于一選定反應(yīng)溫度，出料段可以處丁一冷卻200910151235.X
溫度。在另一實施例中，同一時間，整個反應(yīng)器的溫度一直被保持在一選定的 還原溫度。 還原溫度的選定取決于多種因素，諸如含金屬物料中的金屬性 質(zhì)和/或研磨后的含金屬物料的顆粒尺寸。在一實施例中，選定的還原溫度不
低于500。C。例如選定的還原溫度范圍可以是約800 。C至約1200 °C。在另 一實施例中，選定的還原溫度范圍可以是約1000。C至約1050°C。 至少一種的零價金屬可以選自磁性金屬和非磁性金屬，如鈷、銅、 鐵、鉛、鎳、錫、鎢和鋅。在一實施例中，該至少一種的零價金屬選自鐵、鎳
和錫。例如該至少一種的零價金屬可選自鎳和錫。在另一實施例中，該至少
一種的零價金屬是鐵。 此處公開的金屬還原方法可同時或依次從含金屬物料中提取一
種以上的金屬，這取決于含金屬物料的類型和/或金屬屬性。例如如果含金 屬物料含有兩種金屬，而這兩種金屬又能在相似的條件下被提取，如相似的 還原溫度，那么這兩種金屬就有可能被同時從含金屬物料提取出來。再例如， 如果含金屬物料含有兩種金屬，但這兩種金屬通常不能正常地在相似條件下被 還原，那么一種金屬就可能被先還原，而殘渣可能被回收然后用于另一輪本發(fā) 明公開的金屬還原過程。
還原時間的選定取決于多種因素，如含金屬物料中金屬的性質(zhì)， 選定的還原劑，和/或研磨后的含金屬物料的顆粒尺寸。在一實施例中，還原 時間不小于約20分鐘。例如還原時間范圍可以是約60分鐘至約150分鐘。
在一實施例中，例如使用此處公開的金屬還原裝置來實現(xiàn)攪拌 混合物料的同時推動其通過反應(yīng)器。例如對混合物料的攪拌可以是連續(xù)地。 可替換的，對混合物料的攪拌也可以是間斷地。 在一實施例中，反應(yīng)器內(nèi)部被加入含有如至少一種含金屬物料 的混合物，在混合物料通過反應(yīng)器的過程中，反應(yīng)器內(nèi)部的氧被耗盡。所述的 "耗盡"的意思是在反應(yīng)器內(nèi)大體上沒有02殘留。例如02的耗盡可通過如 密封反應(yīng)器進而阻止02進入反應(yīng)器這樣的手段來實現(xiàn)。盡管如此，當(dāng)混合物 被加入反應(yīng)器時，微量的02還是可能被帶入。存在于密封的反應(yīng)器內(nèi)的02 可以在與混合物料中的還原劑反應(yīng)后被進一步耗盡。對于金屬還原來說，氧被 耗盡的環(huán)境是有利的并可增加還原反應(yīng)速率和/或使得還原反應(yīng)更加完全。
此處公開的生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣。殘渣可 包括例如，任何未反應(yīng)的添加劑，未反應(yīng)的還原劑，未反應(yīng)的含金屬物料， 吸收了在金屬還原過程中產(chǎn)生的廢氣的副產(chǎn)品，以及含金屬物料與添加劑和還 原劑反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)品。
至少一種的零價金屬可能以金屬內(nèi)核的形式存在，而殘渣也許全 部或部分以覆蓋至少一種的零價金屬內(nèi)核全部或部分外表面的，并可通過如 研磨而被除去的外殼形式存在。 因此，生成產(chǎn)物可以實心顆粒的形式存在，其包括金屬內(nèi)核和外 部包裹層。此處所述"實心顆粒"的意思是內(nèi)部無孔洞的顆粒。實心顆粒不同 于內(nèi)部有孔洞的海綿顆粒。作為另一例子，生成產(chǎn)物中的實心顆粒以團塊的形
式存在。在一實施例中，實心顆粒的顆粒尺寸不大于約10mm。在另一實施例 中，實心顆粒的顆粒尺寸不大于約lmm。 此處公開的金屬還原方法還可能進一步包括在將混合物料加入 反應(yīng)器前，將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑 分別研磨成細顆粒狀并混合成混和物料?？梢赃x擇的，此處公開的金屬還原方
法還可能進一步包括在將混合物料加入反應(yīng)器前，將至少一種的含金屬物料、
至少一種的還原劑和至少一種的添加劑一同研磨成細顆粒狀的混合物料。當(dāng)至
少一種的含金屬物料選自礦石時，研磨取決于，如礦石中金屬化合物的嵌布 粒度。研磨的主要目的之一包括如，暴露出含金屬物料中的金屬成分。為達 到這一目的，研磨前的預(yù)處理或許會被使用，包括破碎，來獲得適合研磨設(shè) 備使用的礦石尺寸。 為了進一步描述此處公開的金屬還原方法，某些實施例被部分地 通過圖，如圖l，來呈現(xiàn)。圖l中的S101表示一將由至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑組成的細顆粒狀的混和物料加入
反應(yīng)器的步驟。該混合物料被研磨至顆粒的顆粒尺寸小于約lmm，目的是
提高金屬還原反應(yīng)的速率。
圖1的S102表示一加熱反應(yīng)器并將其保持在一預(yù)定還原溫度， 持續(xù)攪拌混合物料，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間的步驟。根 據(jù)將獲得的金屬種類，反應(yīng)器被加熱到一適合該金屬還原的溫度。 一選擇恰當(dāng) 的還原溫度和對混合物料的攪拌都可以提高反應(yīng)的效率。 圖1的S103表示的是一得到一種包含至少一種零價金屬和殘 渣的生成產(chǎn)物之步驟。該生成的零價金屬可以被進一步制成金屬產(chǎn)品。而殘渣
則可以被進一步處理，比如作為水泥摻混料來使用。 在此處公開的金屬還原方法中，還原溫度和還原時間是可以控制 的。例如如果一種赤鐵礦被還原，選定的還原溫度可能為約100(TC至約 1050 °C，選定的還原時間可能為約60分鐘至約150分鐘。再例如，如果一種 鐵鎳礦被還原，選定的還原溫度就可能為約950 。C至約1100 °C，選定的還原 時間可能為約60分鐘至120分鐘。 本發(fā)明進一步涉及一種冶金方法，其特征是包括
一混合階段，包括將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少
一種的添加劑混合成為一混合物料；一金屬還原階段，包括將該混合物料加入到反應(yīng)器中，加熱反應(yīng)器到選 定的還原溫度，攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還 原時間，然后得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣； 和
一分離階段，將至少一種的零價金屬與殘渣分離。 此處公開的混合階段可以，例如包括向至少一種的含金屬物料 中加入至少一種的添加劑和至少一種的還原劑，形成混合物料，和將混合物料 研磨成細顆粒狀。研磨后的含金屬物料、至少一種的還原劑、和至少一種的 添加劑的混合物料可能含有水分。因此，該冶金方法可以，例如，進一步包括 一干燥步驟。該混合物料可以被至少一種工藝上常用的導(dǎo)熱媒介所干燥。例如， 至少一種的導(dǎo)熱媒介可選自導(dǎo)熱油、水和氣體。 另外，該冶金方法可以，例如，進一歩包括在制成混合物料之 前，將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑分別研 磨成細顆粒狀。該至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑、和/或至少一 種的添加劑可能含有水分。因此，該冶金方法可能，例如，進一步包括在研 磨步驟之后，分別干燥至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑、和至少一 種的添加劑。在一可替換的實施例中，研磨步驟之后，研磨過的至少一種的添 加劑、研磨過的至少一種的還原劑和研磨過的至少一種的含金屬物料可以被按合適比例一起混合成研磨過的混合物料。然后該研磨過的混和物料可以被干燥 至少一次以達到加入反應(yīng)器所要求的含水量。此處公開的金屬還原階段與上述的金屬還原方法類似。這里應(yīng)該 被理解為 一個或多個金屬還原過程可能在一個或多個的反應(yīng)器中同時進行。 此處公開的冶金方法可能進一步包括例如，直接還原階段后的 一研磨步驟，該步驟中，生成產(chǎn)物被研磨。該研磨步驟是用于將零價金屬與金 屬還原階段形成的覆蓋在零價金屬表面的外殼分離。在一實施例中， 一種濕法 研磨被用于研磨生成產(chǎn)物。任何可用于濕法研磨的液體都可以被使用。例如， 水或者合適的，含有例如，至少一種的添加劑的，水溶液或懸濁液可以用于 濕法研磨。用于濕法研磨的液體量可能基于多種因素而被確定，如需要被研 磨的生成產(chǎn)物的量。該液體的優(yōu)選量可能基于效率的目的而被確定。例如水 或一合適的含有如該至少一種的添加劑的溶液或懸濁液可以被用于濕法研 磨。例如在研磨之前，該冶金方法包括向生成產(chǎn)物中加入水，使生成產(chǎn)物 和水的重量比為約l: l至約4: 1。作為另一個例子生成產(chǎn)物和水的重量比 則為約7: 3 。在另一可以選擇的實施例中，干法研磨被用來研磨生成產(chǎn)物，使 至少的一種零價金屬內(nèi)核與外部包裹層分離。例如，研磨階段可能持續(xù)約5
分鐘至約40分鐘。
該冶金方法可進一步包括 一余熱回收階段，該余熱回收階段
處于金屬還原階段完成之后、研磨步驟開始之前，生成產(chǎn)物通過至少一種的導(dǎo) 熱介質(zhì)而被冷卻，由該至少一種的導(dǎo)熱介質(zhì)吸收的熱量被再用于干燥至少一種 的需要被干燥的物料。該至少一種的需要被干燥的物料可以包括例如，在還 原反應(yīng)開始之前的，至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑、至少一種的 添加劑和/或任何其混合物。在一實施例中，該至少一種的導(dǎo)熱媒介選自導(dǎo)熱 油、水和氣體。 此處公開的冶金方法的分離階段可以是使用任何工藝上已知的 分離方法，例如，使用至少一種選自磁選法、靜電分離法、重選法和浮選法 的分離方法。在一實施例中，該至少一種的零價金屬選自磁性金屬，如鐵。 那么該至少一種的磁性零價金屬可以通過使用，例如 一種濕法磁選而被從殘 渣中分離出來。在另一相應(yīng)實施例中，該至少一種的零價金屬選自非磁性金屬。 在這種情況下，該至少一種的零價金屬可以通過使用一種工藝上已知的選自， 例如重選法、靜電分離法和浮選法的分離方法來從殘渣中分離。
此處公開的冶金方法，在分離階段之后，可以進一步包括-一金 屬成品階段和/或一殘渣處理階段。金屬成品階段可以包括，例如對至少一 種的零價金屬的處理，和金屬產(chǎn)品的成型。
對至少一種的零價金屬的處理可以包括例如，至少一個選自 干燥至少一種的零價金屬，和在至少一種的零價金屬表面形成一層鈍化膜的歩驟。對至少一種的零價金屬的處理還可以進一步包括例如， 一脫去該至少一 種的零價金屬所含水分的脫水步驟。在一實施例中，該脫水步驟采用至少一種 選自強磁脫水、離心脫水、真空過濾和壓濾的脫水方法。此處所述"干燥"的 意思是使用熱或?qū)崦浇閷⑺謴奈锪现谐?。此處所?脫水"的意思是使 用設(shè)備將水從物料中除去。
金屬產(chǎn)品的成型可以包括例如，將至少一種的粘結(jié)劑和至少一 種的零價金屬混合，和將含有至少一種零價金屬和至少一種粘結(jié)劑的混合物壓
塊，制成金屬產(chǎn)品。該至少一種的粘結(jié)劑選自，如比表面積大于約600m2/kg
的水泥熟料。在一實施例中，該至少一種的粘結(jié)劑添加量可以為金屬產(chǎn)品總重
的約0.5%至約5%。例如，該至少一種的粘結(jié)劑添加量為金屬產(chǎn)品總重的約 2%。 殘渣處理階段可以包括例如，至少一個選自對殘渣進行脫水， 和對殘渣進行干燥的步驟。脫水歩驟可使用至少一種的工藝上已知的方法，選 自例如，強磁脫水、離心脫水、真空過濾和壓濾。殘渣處理階段還可以進一 步包括例如，殘渣研磨，以將其用作水泥摻混料。
此處公開的冶金方法可以進一步包括例如，在分離階段之后， 回收至少一種的添加劑。因為此處公開的冶金方法是連續(xù)的，那么該至少一種 的添加劑的回收也可以是連續(xù)的且循環(huán)的。在一實施例中，在金屬還原階段之 后，該冶金方法可以進一步包括一使用水的濕法研磨步驟，而經(jīng)過分離階段的殘渣將被脫水以獲得一固體殘渣和一含有全部或部分該至少一種的添加劑的 液體部分。該液體部分可以是一溶液或者是一懸濁液。經(jīng)過脫水步驟的液體部 分中，至少一種的添加劑濃度可以被調(diào)整至接近該至少一種的添加劑的飽和濃 度。該至少一種的添加劑可以通過如，干燥而被回收。 此處公開的冶金方法通過圖2所示的實施例被進一步描述。圖2 是與本發(fā)明一致的示例冶金方法流程圖，包括 一混合階段，混合至少一種的
含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑，形成混合物料； 一金屬
還原階段，包括將混合物料加入到反應(yīng)器中，加熱反應(yīng)器到一選定的還原溫度， 攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間，然后得
到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣； 一分離階段，包 括將至少一種的零價金屬從殘渣中分離；和一后處理階段，該階段中，至少一 種的零價金屬和殘渣被處理。在一實施例中，反應(yīng)器在金屬還原階段一直被保 持在一選定的還原溫度。 如圖2所示，在混合階段之前，含金屬物料可以根據(jù)所需規(guī)格被 破碎至顆粒狀，如破碎至所使用的研磨設(shè)備，比如球磨機允許的尺寸。在 一實施例中，含金屬物料可能被破碎至顆粒尺寸小于3mm以避免對研磨設(shè)備， 比如球磨機的潛在傷害。然后，在混合階段，可以將至少一種的添加劑和至
少一種的還原劑加入到至少一種的含金屬物料中，形成混合物料。該混合物料
隨后可以被研磨成顆粒尺寸小于0.074mm的細顆粒狀。該混和物料可以 過使用導(dǎo)熱油或水被進一步干燥。而在被加入金屬還原裝置前，該混合物料可以 被充分地混合。 如圖2所示，在金屬還原階段與分離階段之間， 一余熱回收階段 及一研磨階段可以被實行。余熱回收階段的目的包括例如，冷卻生成產(chǎn)物和 將熱量轉(zhuǎn)移至導(dǎo)熱媒介。而回收的熱量可以用于干燥需要干燥的物料。在研磨 步驟，生成產(chǎn)物可以使用一種濕法研磨而被磨洗以使金屬內(nèi)核同其外殼解離。 如圖2所示，后處理過程可以包括一金屬成品階段、 一殘渣處理 階段。在金屬成品階段，被還原的金屬可以首先通過使用例如， 一種強磁脫 水方法被脫除水分并被干燥，然后通過在表面生成一層鈍化膜而被鈍化，以阻 止其進一歩被氧化。然后一種粘結(jié)劑可以被加入并與該零價金屬混合。隨后該 金屬和粘結(jié)劑可以被壓塊，以制成塊狀金屬產(chǎn)品。在殘渣處理階段，殘渣可以 被脫水、干燥和研磨，從而制成一種水泥摻混料來被使用。
此處公開的冶金方法，在分離階段之后，可以進一步包括回收 該至少一種的添加劑。例如此處公開的冶金方法可以進一步包括 一在還原 階段之后、分離階段之前的濕法研磨步驟，和在分離階段之后的至少一次的脫 水歩驟，該步驟中分離后的殘渣再被脫水，以得到一固體部分和一液體部分， 然后該至少一種的添加劑通過調(diào)整液體部分中此至少一種的添加劑的濃度至 接近其飽和濃度再干燥該液體部分而被回收。
再例如此處公開的冶金方法可以進一步包括 一在還原階段之后、分離階段之前的濕法研磨步驟； 一首次脫水步驟，該步驟中分離后的殘渣 再被脫水，以得到一固體部分和一液體部分；至少一次的洗滌步驟，該步驟中
固體部分被洗滌；和至少一次的二次脫水步驟，得到至少一份的二次脫水液體 部分。該至少一種的添加劑通過將首次脫水得到的液體部分和至少一份的二
次脫水得到的液體部分用于濕法研磨步驟，直到首次脫水得到的液體部分或至 少一份的二次脫水得到的液體部分中該至少一種的添加劑濃度接近其飽和濃 度，然后干燥所述的首次脫水得到的液體部分或至少一份的二次脫水液體部 分，而被回收。 此處公開的冶金方法，有關(guān)該至少一種的添加劑回收部分，由圖 3 (A)和圖3 (B)中的實施例進一歩說明。如圖3 (A)所示，此冶金方法可 以進一步包括 一在還原階段之后、分離階段之前的使用水的濕法研磨歩驟； 一位于分離步驟之后的首次脫水步驟，該步驟中分離后的殘渣再被脫水，以得 到一固體殘渣和一首次脫水得到的液體部分； 一使用水的首次洗滌步驟，該步 驟中，固體殘渣被洗滌；一二次脫水步驟，以得到一固體殘渣和一二次脫水得 到的液體部分； 一使用水的二次洗滌歩驟，該步驟中，固體殘渣被洗滌；和一 三次脫水步驟，以得到一大體不含至少一種的添加劑的固體殘渣和一三次脫水 得到的液體部分。每次脫水得到的液體部分可以是一溶液或者是一懸濁液。由 于該冶金方法可以是連續(xù)的，該至少一種的添加劑也可以通過調(diào)整液體部分 中該至少一種的添加劑的濃度至接近其飽和濃度，然后干燥各脫水歩驟得到的液體部分，而被連續(xù)地回收。在該實施例中，首次脫水得到的液體部分，二次 脫水得到的液體部分和三次脫水得到的液體部分被混合，混合液中，該至少一 種的添加劑濃度通過例如，控制濕法研磨、首次洗滌和二次洗滌步驟中加入 的水量，而被調(diào)整至接近其飽和濃度。
在另一實施例中，該至少一種的添加劑可以被連續(xù)地且循環(huán)地回 收。如圖3 (B)所示，此冶金方法可以進一步包括 一在還原階段之后、分
離階段之前的使用水的濕法研磨步驟； 一位于分離步驟之后的首次脫水步驟，
該步驟中分離后的殘渣再被脫水，以得到一固體殘渣和一首次脫水得到的液體
部分； 一使用水的首次洗滌歩驟，該步驟中，固體殘渣被洗滌；一二次脫水步 驟，以得到一固體殘渣和一二次脫水得到的液體部分； 一使用水的二次洗滌步 驟，該步驟中，固體殘渣被洗滌；和一三次脫水歩驟，以得到一大體不含至少 一種的添加劑的固體殘渣和一三次脫水得到的液體部分。每次脫水得到的液體 部分可以是一溶液或者是一懸濁液。首次脫水得到的液體部分，二次脫水得到 的液體部分和三次脫水得到的液體部分可以被送回到濕法研磨步驟使用，以形 成一個不需要加入新水的濕法研磨步驟，直到例如，首次脫水得到的液體部 分中的該至少一種的添加劑的濃度至接近其飽和濃度。那時，該首次脫水得到 的液體部分被收集并被干燥以回收該至少一種的添加劑。由于該冶金方法可以 是連續(xù)的，該至少一種的添加劑也可以通過調(diào)整液體部分中該至少一種的添 加劑的濃度至接近其飽和濃度，而被連續(xù)地回收。這樣的調(diào)整可以通過例如，控制濕法研磨、首次洗滌和二次洗滌步驟中加入的水量而實現(xiàn)。 這里應(yīng)該被理解為在其他類似于圖3 (A)和圖3 (B)的實施 例中，此處公開的冶金方法中的，位于金屬還原、濕法研磨和分離步驟之后的 洗滌與脫水步驟可以被一次或多次的實行，以達到例如，至少一個的下列目 的(1)脫水步驟后得到的液體部分中的該至少一種的添加劑濃度能被調(diào)整
至接近其飽和濃度，以便更容易的通過干燥而回收該至少一種的添加劑；和(2)
固體殘渣中的全部或部分該至少一種的添加劑能夠在洗滌和脫水步驟之后被
去除，以使得由該固體殘渣制成的產(chǎn)品，如 一水泥摻混料，質(zhì)量不會因為該 至少一種的添加劑的殘留而被嚴(yán)重的損害。
由蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽可以被用來干燥需要被干燥的物料。該蒸汽同
樣可以被冷凝然，得到的水可以被再利用。
本發(fā)明還涉及一種由上述金屬還原方法生成的產(chǎn)品，其特征是 生成產(chǎn)物以包含至少一零價金屬的內(nèi)核與外部包裹層的實心顆粒形式存在。 在一實施例中，實心顆粒的顆粒大小不大于約10mm。最為另--個例子，該實心顆粒的顆粒尺寸不大于約lmm。
本發(fā)明還提供一金屬還原系統(tǒng)。圖4說明了一個這樣的系統(tǒng)。金 屬還原系統(tǒng)48包括按照從最上游到最下游的順序排列， 一物料制備系統(tǒng)100， 一金屬還原裝置200， 一熱回收裝置300， 一分離系統(tǒng)400，此外，金屬還原 系統(tǒng)48還包括，平行存在的一金屬成品系統(tǒng)500和一殘渣利用系統(tǒng)600，兩者都處于分離系統(tǒng)400的下游。金屬還原系統(tǒng)48還包括一添加劑回收系統(tǒng)
700，其可以位于金屬成品系統(tǒng)500和/或殘渣利用系統(tǒng)600的下游。該金屬還 原系統(tǒng)48應(yīng)該被理解為可以包括為實現(xiàn)此處公開的流程而附加的或可替換
的組成部分。此外，該金屬還原系統(tǒng)48應(yīng)該被理解為其并不需要實現(xiàn)此處
公開的每個流程，也并不需要包括圖4所示的每個組成部分。 物料制備系統(tǒng)100是用來制備一種細顆粒狀的混合物料。該混合
物料可以包含至少一種的金屬物料、至少一種的還原劑、和至少一種的添加 劑。如圖4所示，該物料制備系統(tǒng)可包括 一破碎設(shè)備IOI，用于破碎至少一
種的含金屬物料、至少一種的還原劑和/或至少一種的添加劑； 一混合設(shè)備102， 用于混合至少一種的含金屬物料、至少一種的添加劑和至少一種的添加劑；一 研磨設(shè)備103，例如 一球磨機，用于將混合物料研磨成細顆粒狀；和一干燥 設(shè)備104，用于干燥研磨后的混合物料；該物料制取系統(tǒng)100應(yīng)該被理解為 可以包括一個或多個可替換的用于成型細顆粒的裝置，且該一個或多個裝置可 以單獨將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑以及至少一種的添加劑成 型為細顆粒，或?qū)⒂芍辽僖环N的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種 的添加劑中的一種或多種所組成的組合成型為細顆粒。
金屬還原裝置200是用于完成含金屬物料的還原反應(yīng)并提取單 質(zhì)金屬。圖5描述了一金屬還原裝置200和熱回收裝置300的示例實施例。圖 6是圖5中金屬還原裝置200沿線6-6截取的水平截面圖。圖9是圖5中金屬還原裝置200沿線9-9截取的豎直截面圖。如圖5、圖6和圖9所示，該金屬 還原裝置200包括兩個推進攪拌器支撐裝置l、 一加壓下料裝置2、 一進料 斗3、 一推進攪拌器4、 一反應(yīng)器殼體5、 一加熱裝置6、 一保溫層7、高溫密 封8、兩個聯(lián)軸器9 (一個聯(lián)軸器9a和一個聯(lián)軸器9b)、 一齒輪箱29、 一減 速器IO、 一電機ll、殼體基礎(chǔ)支撐12、殼體滑動支撐30和一出料管13。 金屬還原裝置200的部件可以是由各種可耐金屬還原裝置200 操作溫度的各種金屬或非金屬材料制成。例如金屬還原裝置200可以是由各 種可耐60(TC-300(TC的金屬或非金屬材料制成。例如高溫鋼可以被用來制作 金屬還原裝置200的許多部件。
當(dāng)金屬還原裝置200運轉(zhuǎn)時，與料斗3聯(lián)接的加壓下料裝置2， 將料斗3中的物料(混合物料)壓入殼體5的前段部分31。然而，這里應(yīng)該 理解為其他組件或布置也可以被用來將進料加入殼體5的前段部分31。例 如 一純重力進料或一旋轉(zhuǎn)泵也可以被用來將進料加入殼體5的前段部分31。 殼體5被殼體基礎(chǔ)支撐12所支撐，每端都被高溫密封8所密封，并且至少部 分由加熱裝置6覆蓋。至少部分加熱裝置6由保溫層7覆蓋，并通過殼體5 向物料提供熱量。因此，這里應(yīng)該被理解為加熱裝置可以熱聯(lián)接殼體5。正 如此處使用的，假如熱量能夠在第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間直接或者間接傳遞， 那么第一結(jié)構(gòu)就是熱聯(lián)接第二結(jié)構(gòu)的。推進攪拌器4位于殼體5之中，并包括 兩根相互平行布置的軸。然而，推進攪拌器4應(yīng)該被理解成可以包括其他數(shù)目的軸(如 一根或多根軸)，并且這些軸可以是相互平行布置的也可以是不 相互平行布置的。 不管是多少根軸，每個軸的每個端頭都與推進攪拌器支撐裝置1 聯(lián)接并被其支撐。每根推進攪拌器的一端都接有一聯(lián)軸器9 (如，旋轉(zhuǎn)軸61
的一端與聯(lián)軸器9a聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)軸62的一端與聯(lián)軸器9b聯(lián)接)。聯(lián)軸器9又 與依次同減速器10和電機11聯(lián)接的齒輪箱29相聯(lián)接。電機11通過減速器 10向齒輪箱29提供旋轉(zhuǎn)動力。齒輪箱29在聯(lián)軸器9之間進行旋轉(zhuǎn)動力的分 配，然后聯(lián)軸器9向推進攪拌器4的每根軸提供旋轉(zhuǎn)動力。這里應(yīng)該被理解為 金屬還原裝置200沒必要必須包括齒輪箱29。例如在一推進攪拌器4只由 一根旋轉(zhuǎn)軸組成的實施例中，減速器IO可以從電機11獲得旋轉(zhuǎn)動力，然后直 接向與該單根旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接的聯(lián)軸器9提供旋轉(zhuǎn)動力。可選擇的，金屬還原裝置 200也可以是這樣的形式推進攪拌器4的每根旋轉(zhuǎn)軸都配有一電機11和一 減速器10 ，每個電機11可以通過一減速器10和聯(lián)軸器9向單根旋轉(zhuǎn)軸提供 旋轉(zhuǎn)動力。在任何情況下，因為推進攪拌器4的一根或多根旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)將進 料攪拌和推進通過殼體5到達殼體5的下游部分32，在這里，物料被通過出 料管13排出金屬還原裝置200。 保溫層7可以被應(yīng)用于加熱裝置6的外表面，這可以阻止熱量 從加熱裝置6和殼體5中散失。高溫密封8被安裝在殼體5的兩端，其可以耐 受金屬還原裝置200的運行溫度。高溫密封8可以幫助保持殼體5內(nèi)部的"氧耗盡"氣氛(如防止氧氣進入殼體5)，還可以防止殼體5內(nèi)部的粉塵進入 金屬還原系統(tǒng)48的機械部分。
圖7是推進攪拌器4的放大圖。如上所述，推進攪拌器4可以包 括兩根旋轉(zhuǎn)軸61和62 ，這兩根旋轉(zhuǎn)軸可以被相互平行的布置。每根旋轉(zhuǎn)軸 可以包括一復(fù)數(shù)的沿其圓周(圖8)和軸長(圖7)間斷排布的葉片63。然而， 這里應(yīng)該理解為每根旋轉(zhuǎn)軸61、 62可以包括更少或者更多的葉片63。例如 每根旋轉(zhuǎn)軸61、 62可以有一個單獨的沿其軸長延伸的葉片，并且該單獨葉片
可以形成一螺旋結(jié)構(gòu)。
圖7所述的旋轉(zhuǎn)軸62，每個葉片63可有一上游端面50和一下 游端面55。每個葉片63的上游端面50通常垂直于旋轉(zhuǎn)軸62的縱軸線70，而 每個葉片63的下游端面55可以與沿旋轉(zhuǎn)軸62的縱軸線70垂直方向延伸的面 72成一夾角。特別的，每個葉片63的下游端面55可包括介于約1°和約45 °之間的夾角a 。這里應(yīng)該被理解為下游端面55可以是平面的或非平面的， 并且一非平面的下游端面55的夾角a可以由如圖7所示的，點U和點L之間 的直線所確定。旋轉(zhuǎn)軸62上每個葉片63的夾角a度數(shù)，在每個葉片都是相互 平行布置的情況下，可以是相同的?？蛇x擇的，夾角a的度數(shù)可以在旋轉(zhuǎn)軸 62的所有葉片63之間變化，可以沿著旋轉(zhuǎn)軸62的軸長增加或減少。例如 一個位于旋轉(zhuǎn)軸62上游端頭部分葉片的夾角a可能與一個位于旋轉(zhuǎn)軸62下游端頭部分葉片的夾角a存在如約5° 約15。的差值。這種夾角a的變化或許可 以增加推進攪拌器4對進料的推進和攪拌。 葉片63也可以被輕微彎曲。每個葉片63的徑向內(nèi)緣64可以根 據(jù)其徑向外緣65而扭曲。此外，每個葉片63的厚度可以沿著葉片63的弧而 變化，并且如圖8所示的，每個葉片63的徑向內(nèi)緣64可以被定位在旋轉(zhuǎn)軸 62的凹形聯(lián)接67中。這種葉片63與旋轉(zhuǎn)軸62之間的凹形聯(lián)接可以防止葉片 63在金屬還原裝置200工作過程中被彎曲或破壞。此外，葉片63可以由至少 一種的耐磨材料覆蓋，該耐磨材料可以幫助阻止和/或減慢葉片63在金屬還原 裝置200工作工程中的磨損。例如該研磨材料可以是鎳、鉻、鈦、金剛石 和/或另外的材料或者各種耐磨材料的組合?？蛇x擇的，葉片63也可以被處理 成耐磨損的。例如葉片63可以被熱處理或其他處理得具有耐磨性。 如圖8所述，當(dāng)沿著旋轉(zhuǎn)軸縱向看過去時，至少一個的葉片實際 上是C型的，并且可以是沿著旋轉(zhuǎn)軸62的一段弧e延伸。例如弧e可以是 介于約120°至約160。之間的弧，并且可以是約140。。可以選擇的，P也可以 是小于約120?；蛘叽笥诩s160°。如圖7所示，C型葉片63可以是位于沿旋轉(zhuǎn) 軸62的相同的圓周位置上?？梢赃x擇的，該C型葉片63也可以位于沿旋轉(zhuǎn) 軸62的不同的圓周位置上。最后，這里應(yīng)該被理解為上述對旋轉(zhuǎn)軸62的葉 片63各種構(gòu)造的討論也同樣適用于旋轉(zhuǎn)軸61的葉片63，并且旋轉(zhuǎn)軸61和62 可能有相同或不同的構(gòu)造。例如旋轉(zhuǎn)軸61的葉片63可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸62的葉片63而定位于不同的軸向位置上。這樣可以允許，當(dāng)沿著推進攪拌器4的
軸向看去的時候，旋轉(zhuǎn)軸61的葉片63與旋轉(zhuǎn)軸62的葉片63相重疊。因此， 旋轉(zhuǎn)軸61的葉片63或許在金屬還原裝置200運轉(zhuǎn)過程中與旋轉(zhuǎn)軸62的葉片 63相嚙合。 根據(jù)圖5和圖6，與減速器IO、齒輪箱29和聯(lián)軸器9相連接的 電機ll向推進攪拌器4的旋轉(zhuǎn)軸61、 62提供可調(diào)速的旋轉(zhuǎn)動力。電機ll可 以是 一交流電機、 一交流變頻電機或其他種類的電機?？梢赃x擇的，電機 ll也可以是 一柴油機、 一汽油機或其它種類的內(nèi)燃機。 減速器10被用于協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)軸61、 62的轉(zhuǎn)速和電機11的轉(zhuǎn)速。 這樣的協(xié)調(diào)是有益的，這是因為電機11的轉(zhuǎn)速可能大大高于旋轉(zhuǎn)軸61、 62 的所需轉(zhuǎn)速，同時旋轉(zhuǎn)軸61、 62轉(zhuǎn)動所需扭矩亦可能大于電機11可以提供的 扭矩。減速器10可以是一圓柱齒輪減速器。但這里應(yīng)該被理解成減速器IO 可以選擇的為 一行星齒輪減速器或者其他合適的齒輪減速裝置。 齒輪箱29可以被用來在推進攪拌器4的旋轉(zhuǎn)軸61、 62之間分配 旋轉(zhuǎn)動力。例如齒輪箱29可以均勻地或者不均勻地在旋轉(zhuǎn)軸61、 62之間分 配旋轉(zhuǎn)動力。齒輪箱29可以包含，例如 一個或多個齒輪?？蛇x擇的或者另 外的，齒輪箱29可以包含，例如 一個或多個鏈條、皮帶、滑輪或者其他能 夠在旋轉(zhuǎn)軸61、 62之間分配旋轉(zhuǎn)動力的裝置。
聯(lián)軸器9被用來補償推進攪拌器4的旋轉(zhuǎn)軸61 、 62的徑向、軸向和/或角度的偏差。聯(lián)軸器9可以通過幫助減少旋轉(zhuǎn)軸61、 62由于重力和/
或金屬還原裝置200運轉(zhuǎn)引起的變形來提高金屬還原裝置200的可靠性。例如 每個聯(lián)軸器9可以包含一個或多個萬向節(jié)、滑塊聯(lián)軸器、湯普森聯(lián)軸器，或者 其他能夠在允許旋轉(zhuǎn)軸61、 62的徑向、軸向和/或角度偏差的情況下傳遞扭矩 的各種聯(lián)軸器。 推進攪拌器支撐裝置1被用來支撐推進攪拌器4的旋轉(zhuǎn)軸61和 旋轉(zhuǎn)軸62。該支撐可以通過防止旋轉(zhuǎn)軸61、 62因為其自重而造成的變形和/ 或偏移來提高旋轉(zhuǎn)軸61、 62的穩(wěn)定性。每個推進攪拌器支撐裝置1可以包含 一種或多種軸承，這些軸承可以允許當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸61、 62軸向伸長時，旋轉(zhuǎn)軸61、 62的相應(yīng)軸向運動。例如當(dāng)金屬還原裝置200在運行中達到高溫(如1100 ° C)時，旋轉(zhuǎn)軸61， 62可能會軸向伸長(如等于或高于10cm)。該一 種或多種的軸承可以包括例如， 一種或多種的襯套或滑動軸承、液壓軸承、 磁性軸承，或者其他種類的被設(shè)計成允許旋轉(zhuǎn)軸61、 62相應(yīng)軸向運動的軸承。 根據(jù)圖5和圖9，殼體基礎(chǔ)支撐12可以支撐螺筒5，并可能包括 擁有一根或多根橫梁的框架。可以選擇的或者另外的，螺筒支撐架12可以包 括一個或多個的吊架、支架、和/或其他能夠支撐殼體5和/或殼體基礎(chǔ)支撐12 其他部位的元件。盡管殼體基礎(chǔ)支撐12可以直接支撐殼體5，但這里仍然可 以預(yù)期，如圖4和圖8所示，殼體基礎(chǔ)支撐12可以選擇的或者另外的通過滑 動支撐30來支撐殼體5。復(fù)數(shù)的滑動支撐30可以沿著殼體長度方向或?qū)挾确较虿贾?。在任何情況下，殼體基礎(chǔ)支撐12和/或滑動支撐30可防止螺筒5由
于自重而變形和/或偏移。通過防止殼體5變形和/或偏移，殼體基礎(chǔ)支撐12 和/或滑動支撐30同時也可以防止殼體5阻礙推進攪拌器4的旋轉(zhuǎn)軸61、 62 的旋轉(zhuǎn)。 如圖5所示，每個滑動支撐30包括一第一部分35和一與第一部 分可移動地聯(lián)接的第二部分40。第一部分35被固定的聯(lián)接在殼體5上，第二 部分則被固定的聯(lián)接在殼體基礎(chǔ)支撐12上。另一方面，第一部分35與第二部 分40，兩者之間可以相對移動。當(dāng)殼體5軸向伸長時，這種相對運動可以允 許殼體5與殼體基礎(chǔ)支撐12之間相互移動。例如當(dāng)金屬還原裝置200在運 行中達到高溫(如1100° C)時，殼體5可能會軸向伸長(如等于或高 于10cm)。特殊地，每個第一部分35和第二部分40可能包含平坦且光滑的 表面。而且，第一部分35的平坦且光滑表面被置于第二部分40的平坦且光滑 的表面上。當(dāng)?shù)谝徊糠?5相對第二部分40運動時，第一部分35的平坦且光 滑表面將沿著第二部分40的平坦且光滑表面滑動?？梢赃x擇的，第一、第二 部分35和40也可以不含有平坦且光滑的表面。例如第一部分35可選擇的 包含一滾輪，而第二部分40含有一軌道，這樣一來，當(dāng)殼體5軸向伸長時， 第一部分35的輪子將沿著第二部分40的軌道滾動。在另一可以選擇的方案中， 第一部分35包含軌道而第二部分40則包含滾輪，或者第一和第二部分35和 40包含其他，當(dāng)支撐殼體5時，仍能夠相對移動的結(jié)構(gòu)。
加熱裝置6通過殼體5向還原反應(yīng)提供熱量，加熱裝置6可以
包括 一個或多個直接或間接的與殼體5熱聯(lián)接的低能耗加熱單元。例如每 個加熱單元可以包括 一電阻加熱器、 一紅外熱管加熱器、 一燃氣爐、 一中頻 加熱器、 一燃煤爐、 一熱爐、 一沸騰爐、 一循環(huán)流化床爐、 一輸送帶式加熱爐、 一換熱器或者其他能夠向金屬還原提供熱量的加熱單元。另外，加熱裝置6 還可以包括一個或多個可控地與加熱單元聯(lián)接的溫度控制單元。例如每個溫 度控制單元可以包含一個或多個傳感器和/或控制器。溫度控制單元的每個傳 感器可以感應(yīng)一能夠表明殼體5和/或殼體5內(nèi)部的混和物料溫度的參數(shù)，并 與控制器交換這些參數(shù)。根據(jù)該溫度，控制器就可以調(diào)整一個或多個的加熱單 元的工作，將溫度保持在一選定的還原溫度。 在一還原過程中，進料(由至少一種的含金屬物料、至少一種的 還原劑和至少一種的添加劑組成的混合物料)被從進料斗3輸送至殼體5中。 在殼體5中，混合物料被推進攪拌器4推進與攪拌。還原反應(yīng)在殼體5中發(fā) 生，含金屬物料與還原劑在殼體5中反應(yīng)生成含有金屬單質(zhì)和其他諸如廢氣
與殘渣的高溫生成物。廢氣含有如硫、磷這樣的有害成分，但它們可以被添
加劑吸收而被固定在殘渣中，以盡量減少環(huán)境污染。然后，高溫的生成產(chǎn)物通
過出料管13被排出，并進入后處理過程。
熱回收裝置300被用于從還原過程中回收熱能并再利用。如圖5
所示，熱回收裝置300與金屬還原裝置200聯(lián)接。該熱回收裝置300被設(shè)計成 從金屬還原裝置200中接收高溫的生成產(chǎn)物，然后從其中回收熱能。 如圖5所示，熱回收裝置300包括兩個輸送器支撐裝置14、 一進料管15、 一輸送器16、 一熱回收裝置殼體17、換熱套管18和19、 一保 溫層20、高溫密封21、 一聯(lián)軸器22、 一減速器23、 一電機24、殼體基礎(chǔ)支 撐26和一出料管25。 當(dāng)熱回收裝置300運轉(zhuǎn)時，從金屬還原裝置200中排出的生成 產(chǎn)物通過進料管15被送入殼體17的一上游部分80。例如金屬還原裝置200 的出料管13可以與進料管15相聯(lián)接，然后生成產(chǎn)物就可以通過進料管15從 金屬還原裝置200直接加入到殼體17中?？梢赃x擇的，在出料管13和進料管 15之間可以有其他的結(jié)構(gòu)，生成產(chǎn)物也可以通過進料管15間接地加入殼體17。 殼體17由殼體基礎(chǔ)支撐26支撐，兩端由高溫密封21密封，至少部分地被換 熱套管18和19覆蓋。換熱套管18和19至少部分地被保溫層20覆蓋，其作 用是通過殼體17從生成產(chǎn)物中回收熱量。因此，這里應(yīng)該被理解為換熱 套管18和19是與殼體17熱聯(lián)接的。輸送器16位于殼體17內(nèi)，可以包含一 根旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸的每端都與一個輸送器支撐裝置14聯(lián)接并被其支撐。并且， 旋轉(zhuǎn)軸的一端與聯(lián)軸器22相聯(lián)接，該聯(lián)軸器依次與減速器23和電機24聯(lián)接。 電機24通過減速器23和聯(lián)軸器22向輸送器16的旋轉(zhuǎn)軸提供旋轉(zhuǎn)動力。通過輸送器16的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，推動生成產(chǎn)物經(jīng)過殼體17到達殼體17的一下游
部分85，在這里，該生成產(chǎn)物通過出料管25被排出熱回收裝置300。 熱回收裝置300的一些結(jié)構(gòu)與金屬還原裝置200中的同類結(jié)構(gòu)相 類似。尤其是，輸送器支撐裝置14與推進攪拌器支撐裝置1類似，熱回收裝 置殼體17與反應(yīng)器殼體5類似，保溫層20與保溫層7類似，高溫密封21與 高溫密封8類似，聯(lián)軸器22與聯(lián)軸器9類似，減速器23與減速器10類似， 電機24與電機11類似，殼體基礎(chǔ)支撐26與殼體基礎(chǔ)支撐12類似，出料管 25與出料管13相似。 換熱套管18和19通過殼體17從生成產(chǎn)物中回收熱能。每個換 熱套管18和19中可以含有一導(dǎo)熱媒介，該導(dǎo)熱媒介可以從生成產(chǎn)物中吸收和 /或儲存熱能，從而幫助冷卻該生成產(chǎn)物。這些熱能可以用來輔助干燥那些需 要被干燥的物料，并且可以減少金屬還原系統(tǒng)48的總能耗。例如換熱套管 18中的導(dǎo)熱媒介可以是油，換熱套管19中的導(dǎo)熱媒介可以是水?？梢赃x擇的， 換熱套管18中的導(dǎo)熱媒介可以是水，而換熱套管19中的導(dǎo)熱媒介可以是油。 另一個可以選擇的情況是換熱套管18和19中的導(dǎo)熱媒介可以是氣體或者其 他能夠吸收和/或儲存熱能的媒介，而且可以各自具有相同或不同的媒介。在 任何情況下，該導(dǎo)熱媒介都可以在金屬還原系統(tǒng)48中的各部分之間循環(huán)以在 各組分之間傳遞熱能。
參考圖4，分離系統(tǒng)400被用于將從金屬還原裝置200中排出的 已還原金屬從殘渣中分離出來。如圖4所示，分離系統(tǒng)400可以包括 一用于 研磨生成產(chǎn)物的研磨設(shè)備401。例如，研磨設(shè)備401可以包括 一球磨機、一 超重力磨機或其他種類能夠研磨生成產(chǎn)物的磨機。另外，該分離系統(tǒng)400可以 包括一用于將已還原金屬從殘渣中分離出來的分離設(shè)備402。例如該分離設(shè) 備402可以包括一用于將磁性金屬從殘渣中分離出來的磁選機。在另一可以選 擇的情況下，該分離設(shè)備402可以包括 一浮選機、 一靜電分離機或其他種類 能夠?qū)⒎谴判越饘購臍堅蟹蛛x出來的分離設(shè)備。金屬成品系統(tǒng)500可以被用來使用已還原的金屬制造金屬產(chǎn) 品。如圖4所示，金屬成品系統(tǒng)500可以包括一用于處理已還原金屬的處理系 統(tǒng)505。處理系統(tǒng)505可以包括一用于從已還原金屬中脫除水分的脫水機。例
如該脫水機可以包括 一強磁脫水機、 一離心分離機(如 一水平旋轉(zhuǎn)式離
心分離機)、 一真空過濾單元、 一壓濾單元或其他能夠從已還原金屬中脫除水
分的裝置。另外，該處理系統(tǒng)505可以包括一用于干燥已還原金屬的干燥設(shè)備。 該處理系統(tǒng)505也可以包括一用于在己還原金屬表面形成鈍化膜(S卩將己還
原的金屬處理得難以被再氧化)的鈍化系統(tǒng)?？梢赃x擇的或附加的，該處理系
統(tǒng)505可以包括一用來對已還原金屬進行熱處理或其他處理的裝置。
成品系統(tǒng)500也許還包括一用于成型己還原金屬的成型系統(tǒng) 510。例如該成型系統(tǒng)510可以包括一將已還原金屬和一粘結(jié)劑壓制成塊的冷壓設(shè)備?？梢赃x擇的或附加的，該成型系統(tǒng)510可以包括一用來切割、沖壓、 彎曲、軋制或其他能夠?qū)⒁堰€原金屬制成金屬產(chǎn)品的設(shè)備。 殘渣利用系統(tǒng)600可以用來將殘渣綜合利用。如圖4所示，殘渣 利用系統(tǒng)600可以包括一用于將水分從殘渣中脫除的脫水設(shè)備601。例如脫
水設(shè)備601可以包括 一強磁脫水機、 一離心分離機(如 一水平旋轉(zhuǎn)式離心
分離機)、 一真空過濾單元、 一壓濾單元或其他能夠從殘渣中脫除水分的裝置。
可以選擇的或附加的，殘渣利用系統(tǒng)600可以包括一用于干燥殘渣的干燥設(shè)備 602。殘渣利用系統(tǒng)600還可以包括一研磨殘渣的研磨設(shè)備603，以使得殘渣
可以例如作為一水泥摻混料使用。例如研磨設(shè)備603可以包括一球磨機、
---超重力磨機或者其他種類能夠?qū)堅心サ哪C。 添加劑回收系統(tǒng)700被用來回收和再利用，含在由金屬成品系統(tǒng) 500和/或殘渣利用系統(tǒng)600中脫水設(shè)備所脫除的水中的，至少一種的添加劑。 如圖4所示，添加劑回收系統(tǒng)700可以包括一沉淀池701或者其他能夠增加該 水中該至少一種的添加劑的濃度的設(shè)備。另外，添加劑回收系統(tǒng)700可以包括 一用來干燥水分和回收至少一種的添加劑的干燥設(shè)備702此處公開的金屬還原系統(tǒng)48可以具有至少一個的以下優(yōu)點
l.低能耗。如圖5所示，可以包括例如紅外熱管加熱器的低 能耗加熱單元的加熱裝置6至少部分地覆蓋殼體5外部，并因此在還原反應(yīng)發(fā) 生之處加熱被送入的物料。因此，該低能耗加熱單元與殼體5的接近，允許金屬還原系統(tǒng)48避免加熱其他不必要的結(jié)構(gòu)。金屬還原系統(tǒng)48使用推進攪拌器 4去推進和攪動進料，增加進料中細顆粒之間的接觸。這種加大的接觸極大的
2.低投資。使用推進攪拌器4推進、攪拌物料，從而減少了對 物料進行造球的需要。因此，在造球設(shè)備上的投資變得不是必須。此外，在此 處公開的還原反應(yīng)中， 一諸如煤的固體還原劑被使用，因此本發(fā)明不再需要 用于生成和傳輸氣體還原劑，例如CO和H2的設(shè)備。另外，歸功于金屬還原 裝置200本身的簡潔構(gòu)造，其制造成本大大低于其他的金屬還原裝置。3.可使用低品位的礦石和反應(yīng)物。該金屬還原系統(tǒng)48允許使用 低品位的礦石和反應(yīng)物。至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑(如煤) 和至少一種的添加劑在加入金屬還原裝置200之前，被充分的研磨及混合。該
至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑(如煤)和至少一種的添加劑隨 后又被推進攪拌器4進一歩混合。這種"雙重混合"增加了至少一種的添加劑、 至少一種的含金屬物料和至少一種的還原劑之間的接觸。這種增加的接觸幫助 降低了對至少一種的含金屬物料品位的要求，并提高了金屬的還原速率。
4.模塊化設(shè)計。金屬還原系統(tǒng)48可以采用模塊化設(shè)計。通過模 塊化設(shè)計，金屬還原系統(tǒng)48可以將若干模塊以靈活的方式組合以滿足不同的
產(chǎn)品需要。金屬還原系統(tǒng)48可以綜合具有五大功能的系統(tǒng)低能耗加熱、攪
拌和推進物料、金屬還原、余熱回收和使用至少一種的添加劑吸收冶金過程中 產(chǎn)生的有害氣體，并將其固定在殘渣中。這樣就大大減少了設(shè)備的數(shù)量和復(fù)雜 程度，使金屬冶還原過程簡單可靠。5.優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。如上所述，對環(huán)境和金屬產(chǎn)品質(zhì)量有害的物質(zhì)， 如-.硫、磷，都被至少一種的添加劑所吸收并固定在殘渣中。因此，只有非常 少量的有害元素殘留在還原出的金屬中，使得金屬還原系統(tǒng)48能夠產(chǎn)出優(yōu)質(zhì) 的產(chǎn)品。 6.靈活性。動力單元可以由電機、減速器、聯(lián)軸器組成，這些 設(shè)備都具有高度的可適應(yīng)性和可靠性，對物料和生產(chǎn)條件的適應(yīng)范圍也很廣。 7.設(shè)備的自我保護。在推進攪拌器4的推動下，物料在殼體5中 激烈地運動。然后在推進攪拌器4的葉片63無法達到的殼體5的內(nèi)壁區(qū)域形 成一層由生成產(chǎn)物組成的保護層。該保護層向還原反應(yīng)提供，如 一"氧隔絕" 的孤立環(huán)境，并能夠幫助減少殼體5內(nèi)壁的磨損和腐蝕。8.環(huán)境友好。金屬還原系統(tǒng)48可以脫除還原過程中產(chǎn)生的硫、 磷和其他有害元素。
總之，此次公開的金屬還原系統(tǒng)48可以具有投資少、生產(chǎn)效 率高、能耗低、低環(huán)境污染等優(yōu)點，因而市場前景十分廣闊。該金屬還原系統(tǒng) 48可以用來處理難選冶的，例如超低品位的礦石和含金屬工業(yè)廢渣。金屬
還原系統(tǒng)48可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并能綜合利用資源。 本發(fā)明可通過以下不具有約束力的示例來闡明。
與本發(fā)明一致的一冶金方法示例 含鐵的釩鈦磁鐵礦在該示例中被使用。礦石被干燥后同無煙煤、 碳酸鈣及其他添加劑混合，形成混合物料。該混合物料被研磨并加入到金屬還 原裝置中以提取金屬。在還原之后，生成產(chǎn)物被冷卻，并經(jīng)過濕法研磨和磁選， 將鐵從殘渣中分離出來。干燥鐵和殘渣，然后用于制造最終產(chǎn)品。
(1)制備干的釩鈦磁鐵礦(TFe52.08。/。)，含有的水的重量不超過總重的 5%，無煙煤的加入量按重量計是釩鈦磁鐵礦重量的16.9%;石灰石(主要含 碳酸鈣)的加入量按重量計是釩鈦磁鐵礦重量的2.5%;其他添加劑的加入量 按重量計是釩鈦磁鐵礦重量的14.9%。該混合物料使用一球磨機被磨至顆粒大 小小于約0.074mm的細顆粒。
(2)還原反應(yīng)
還原反應(yīng)在溫度范圍1000。C至1050°C，還原時間范圍60 分鐘至150分鐘的條件下進行。生成產(chǎn)物由一換熱器冷卻，以回收熱能和再利用。
(3)磁選 冷卻的生成產(chǎn)物與水按約7: 3重量比混合，然后使用一球磨機 進行研磨和清洗。鐵通過使用一濕法磁選被從殘渣中分離出來。得到的鐵品位 約為92%，鐵回收率約為85%。 雖然本發(fā)明是以被認為最具有實用性的實施例來描述的，但應(yīng)該 指出的是本發(fā)明并不局限于所公開的實施例；對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進和潤飾，這些 改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種金屬還原方法，其特征是包括將一混合物料加入到反應(yīng)器中，該混合物料由至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑，和至少一種的添加劑組成，加熱反應(yīng)器到選定的還原溫度，攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間，和得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種零價金屬和殘渣。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是對混合物料的攪拌是 連續(xù)的。
3. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是混合物料是細顆粒狀的。
4. 如權(quán)利要求3所述的金屬還原方法，其特征是進一歩包括在混合 物料加入反應(yīng)器之前，將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少 一種的添加劑分別研磨成細顆粒狀，然后將三者混合。
5. 如權(quán)利要求3所述的金屬還原方法，其特征是進一步包括在混合 物料加入反應(yīng)器之前，將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少 一種的添加劑一起研磨成細顆粒狀的混合物料。
6. 如權(quán)利要求3所述的金屬還原方法，其特征是細顆粒的顆粒尺寸小于約lmm。
7. 如權(quán)利要求6所述的金屬還原方法，其特征是細顆粒的顆粒尺寸小 于約0.074mm。
8. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是整個過程中，溫度一 直被保持在選定的還原溫度。
9. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的還原劑添 加量大于理論摩爾值。
10. 如權(quán)利要求9所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的還原劑添 加量，按重量計，比理論摩爾值大約5%至約100%。
11. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的添加劑和 至少一種的還原劑的重量比例約為1: 1。
12. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的還原劑選 自煤、無煙煤、焦炭、重油、石油焦和瀝青。
13. 如權(quán)利要求12所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的還原劑 選自煤、無煙煤和焦炭。
14. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的添加劑選自含有至少一種下列陽離子的化合物L(fēng)i+、 Na+、 K+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba"和 Mg2+。
15. 如權(quán)利要求14所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的添加劑選自LiCl、 NaCl、 KC1、 CaCl2、 SrCl2、 BaCl2、 MgCl2、 LiF、 NaF、 KF、 CaF2、 SrF2、 BaF2、 MgF2、 Li20、 Na20、 K20、 CaO、 SrO、 BaO、 MgO、 LiHC03、 NaHC03、 KHC03、 Ca(HC03)2、 Sr(HC03)2、 Ba(HC03)2、 Mg(HC03)2、 Li2S04、 Na2S04、 K2S04、 CaS04、 SrS04、 BaS04、 MgS04、 Li2C03、 Na2C03、 K2C03、 CaC03、 SrC03、 BaC03、和MgC。3。
16. 如權(quán)利要求15所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的添加劑選自NaCl、 KCl、 CaCl2、 NaF、 CaF2、 SrF2、 Na20、 CaO、 MgO、 NaHC03、 KHC03、 Ca(HC03)2、 CaS04、 BaS04、 MgS04、 Na2C03、 K2C03、和CaC03。
17. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是選定的還原溫度不低于500°C。
18. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的零價金屬 為鐵。
19. 如權(quán)利要求18所述的金屬還原方法，其特征是選定的還原溫度為約800。C至約1200 °C。
20. 如權(quán)利要求19所述的金屬還原方法，其特征是選定的還原溫度為 約1000 。C至約1050 °C。
21. 如權(quán)利要求18所述的金屬還原方法，其特征是還原時間不小于約 20分鐘。
22. 如權(quán)利要求21所述的金屬還原方法，其特征是還原時間為約60分鐘至約150分鐘。
23. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是含金屬物料包含至少一種金屬化合物。
24. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是至少一種的金屬化合 物選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽和金屬氫氧化物。
25. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是含金屬物料選自礦石。
26. 如權(quán)利要求25所述的金屬還原方法，其特征是礦石是低品位礦石。
27. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是含金屬物料選自工業(yè)廢渣。
28. 如專利要求28所述的金屬還原方法，其特征是零價金屬選自鎳和錫。
29. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是在混合物料通過反應(yīng)器的過程中，反應(yīng)器內(nèi)部的氧被耗盡。
30. 如權(quán)利要求1所述的金屬還原方法，其特征是生成產(chǎn)物以包含一零價金屬內(nèi)核與外部包裹層的實心顆粒形式存在。
31. 如權(quán)利要求30所述的金屬還原方法，其特征是實心顆粒的顆粒尺寸不大于約10mm。
32. 如權(quán)利要求31所述的金屬還原方法，其特征是實心顆粒的顆粒尺 寸不大于約lmm。
33. —種冶金方法，其特征是包括一混合階段，包括將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至 少一種的添加劑混合成為一混合物料； 一金屬還原階段，包括 將混合物料加入反應(yīng)器， 加熱反應(yīng)器至選定還原溫度，攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間，和得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣；以及 一分離階段，將至少一種的零價金屬與殘渣分離。
34. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是對混合物料的攪拌是連 續(xù)的。
35. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是整個過程中，溫度一直被保持在選定的還原溫度。
36. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是混合階段包括向至少一種的含金屬物料中加入至少一種的添加劑和至少一種的還原劑，形成混合物料；將混合物料研磨成細顆粒狀。
37. 如權(quán)利要求36所述的冶金方法，其特征是還進一步包括在研磨步驟之后，將混合物料進行干燥。
38. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是還進一步包括在混合 階段之前，將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加 劑分別研磨成細顆粒狀。
39. 如權(quán)利要求38所述的冶金方法，其特征是還進一歩包括 在研磨步驟之后，分別干燥至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑，或干燥它們的混合物。
40. 如權(quán)利要求37所述的冶金方法，其特征是在干燥步驟之前，至少 一種的含金屬物料含有水分。
41. 如權(quán)利要求37所述的冶金方法，其特征是混合物料由至少一種的 導(dǎo)熱媒介干燥。
42. 如權(quán)利要求39所述的冶金方法，其特征是混合物料由至少一種的 導(dǎo)熱媒介干燥。
43. 如權(quán)利要求41所述的冶金方法，其特征是至少一種的導(dǎo)熱媒介選自導(dǎo)熱油、水和氣體。
44. 如權(quán)利要求42所述的冶金方法，其特征是至少一種的導(dǎo)熱媒介選 自導(dǎo)熱油、水和氣體。
45. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的還原劑添加
46. 如權(quán)利要求45所述的冶金方法，其特征是至少一種的還原劑添加量，按重量計，比理論摩爾值大約5%至約100%。
47. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的添加劑和至少一種的還原劑的重量比約為1: 1。
48. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的還原劑選自煤、無煙煤、焦炭、重油、石油焦和瀝青。
49. 如權(quán)利要求48所述的冶金方法，其特征是至少一種的還原劑選自煤、無煙煤和焦炭。
50. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的添加劑選自 含有至少一種下列陽離子的化合物L(fēng)i+、 Na+、 K+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba"和 Mg2+。
51. 如權(quán)利要求50所述的冶金方法，其特征是至少一種的添加劑選自LiCl、 NaCl、 KC1、 CaCl2、 SrCl2、 BaCl2、 MgCl2、 LiF、藩、KF、 CaF2、 SrF2、 BaF2、 MgF2、 Li20、 Na20、 K20、 CaO、 SrO、 BaO、 MgO、 LiHC03、 NaHC03、 KHC03、 Ca(HC03)2、 Sr(HC03)2、 Ba(HC03)2、 Mg(HC03)2、 Li2S04、 Na2S04、 K2S04、 CaS04、 SrS04、 BaS04、 MgS04、 Li2C03、 Na2C03、 K2C03、 CaC〇3、 SrC03、 BaC03、禾卩MgC03。
52. 如權(quán)利要求51所述的冶金方法，其特征是至少一種的添加劑選自NaCl、 KCl、 CaCl2、 NaF、 CaF2、 SrF2、 Na20、 CaO、 MgO、 NaHC03、 KHC03、Ca(HC03)2、 CaS04、 BaS04、 MgS04、 Na2C03、 K2C03、和CaC03。
53. 如權(quán)利要求36所述的冶金方法，其特征是細顆粒的顆粒尺寸小于 約lmmc
54. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是在金屬還原階段之后進 一步包括 一研磨步驟，用于研磨生成產(chǎn)物。
55. 如權(quán)利要求54所述的冶金方法，其特征是研磨步驟包括 一用于 研磨生成產(chǎn)物的濕式研磨方法。
56. 如權(quán)利要求55所述的冶金方法，其特征是在研磨之前，向生成產(chǎn)物中加入水，生成產(chǎn)物和水的重量比為約1: l至約4: 1。
57. 如權(quán)利要求56所述的冶金方法，其特征是生成產(chǎn)物和水的重量比為約7: 3。
58. 如權(quán)利要求54所述的冶金方法，其特征是研磨歩驟包括 一用于研磨生成產(chǎn)物的干式研磨方法。
59. 如權(quán)利要求54所述的冶金方法，其特征是研磨步驟是為了使至少一種的零價金屬核與外殼分離。
60. 如權(quán)利要求54所述的冶金方法，其特征是研磨步驟持續(xù)約5分鐘 至約40分鐘。
61. 如權(quán)利要求54所述的冶金方法，其特征是在金屬還原階段完成之后、研磨歩驟之前，進一步包括一熱回收階段，通過至少一種的導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻生成產(chǎn)物，由該至少一種的導(dǎo)熱介質(zhì)吸收的熱量被再用于干燥至少一種的 需要干燥的物料。
62. 如權(quán)利要求61所述的冶金方法，其特征是至少一種的導(dǎo)熱媒介選 自導(dǎo)熱油、水和氣體。
63. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是分離階段使用至少一種 選自磁選法、靜電分離法、重選法和浮選法的分離方法。
64. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的零價金屬選 自磁性金屬。
65. 如權(quán)利要求64所述的冶金方法，其特征是使用一濕式磁選法分離至少一種的零價金屬和殘渣。
66. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是選定的還原溫度不低于 500 。C。
67. 如權(quán)利要求64所述的冶金方法，其特征是至少一種的零價金屬為鐵。
68. 如權(quán)利要求67所述的冶金方法，其特征是選定的還原溫度為約800 。C至約1200 。C。
69. 如權(quán)利要求68所述的冶金方法，其特征是選定的還原溫度為約1000 。C至約1050 。C。
70. 如權(quán)利要求67所述的冶金方法，其特征是還原時間不小于約20分鐘。
71. 如權(quán)利要求70所述的冶金方法，其特征是還原時間為約60分鐘至約150分鐘。
72. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的零價金屬選自非磁性金屬。
73. 如權(quán)利要求72所述的冶金方法，其特征是至少一種的零價金屬通過使用至少一種選自重選法、靜電分離法和浮選法的分離方法。
74. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是分離階段之后，進一步包括一金屬成品階段，和/或 --殘渣處理階段。
75. 如權(quán)利要求74所述的冶金方法，其特祉是金屬成品階段包括對至少一種的零價金屬的處理，和 金屬產(chǎn)品的成型。
76. 如權(quán)利要求75所述的冶金方法，其特征是對至少一種的零價金屬的處理包括至少一個選自下述的步驟 干燥至少一種的零價金屬，和 在至少一種的零價金屬表面形成一層鈍化膜。
77. 如權(quán)利要求75所述的冶金方法，其特征是金屬產(chǎn)品的成型包括將至少一種的粘結(jié)劑和至少一種的零價金屬混合，和將含有至少一種零價金屬和至少一種粘結(jié)劑的混合物壓塊，制成金屬產(chǎn)PI口n o
78. 如權(quán)利要求77所述的冶金方法，其特征是至少一種的粘結(jié)劑添加 量為金屬產(chǎn)品總重的約0.5%至約5%。
79. 如權(quán)利要求78所述的冶金方法，其特征是至少一種的粘結(jié)劑添加 量為金屬產(chǎn)品總重的約2%。
80. 如權(quán)利要求77所述的冶金方法，其特征是至少一種的粘結(jié)劑選自 比表面積大于約600m2/kg的水泥熟料。
81. 如權(quán)利要求74所述的冶金方法，其特征是殘渣處理階段包括至少 一個選自下述的步驟對殘渣進行脫水，和 對殘渣進行干燥。
82. 如權(quán)利要求81所述的冶金方法，其特征是殘渣處理階段還進一步 包括研磨殘渣。
83. 如權(quán)利要求82所述的冶金方法，其特征是殘渣處理階段還進一步包括研磨殘渣，并將其用作水泥摻混料。
84. 如權(quán)利要求75所述的冶金方法，其特征是對至少一種的零價金屬 的處理包括 一脫去該至少一種的零價金屬所含水分的脫水步驟。
85. 如權(quán)利要求84所述的冶金方法，其特征是脫水步驟采用至少一種 選自強磁脫水、離心脫水、真空過濾和壓濾的脫水方法。
86. 如權(quán)利要求81所述的冶金方法，其特征是脫水階段采用至少一種 選自強磁脫水、離心脫水、真空過濾、壓濾的方法。
87. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是在分離階段之后，進一步包括對至少一種的添加劑的回收。
88. 如權(quán)利要求87所述的冶金方法，在還原階段之后，分離階段之前， 進一步包括一濕法研磨步驟，和分離階段之后至少一脫水步驟，其特征是 通過該脫水步驟，分離出來的殘渣被脫水，得到一固體部分和一液體部分， 脫水步驟之后，液體部分中至少一種的添加劑的濃度被調(diào)整至接近至少一種 的添加劑的飽和濃度，然后該至少一種的添加劑通過干燥該液體部分而被回 收。
89. 如權(quán)利要求87所述的冶金方法，其特征是在金屬還原階段之后， 分離階段之前，進一步包括一濕法研磨步驟，分離階段之后是首次脫水步驟， 在該首次脫水歩驟中，殘渣被脫水，然后得到一固體部分和一首次脫水得到 的液體部分，至少一次的洗滌步驟，該洗滌步驟中，固體部分被洗滌，和至 少一次的二次脫水步驟，在該二次脫水步驟中，得到至少一二次脫水得到的液體部分，該至少一種的添加劑通過以下方式被回收在濕法研磨步驟中使用首次脫水得到的液體部分和至少一二次脫水得到的液體部分直到首次脫水得到的液體部分或至少一二次脫水得到的液體部分中的至少一種的添加劑濃 度接近其飽和濃度，然后干燥該首次脫水得到的液體部分或至少一二次脫水 得到的液體部分。
90. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是在混合物料通過反應(yīng)器 的過程中，反應(yīng)器內(nèi)部的氧被耗盡。
91. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的含金屬物料 包含至少一種金屬化合物。
92. 如權(quán)利要求91所述的冶金方法，其特征是至少一種的金屬化合物選自金屬氧化物、金屬碳酸鹽和金屬氫氧化物。
93. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是至少一種的含金屬物料選自礦石<
94. 如權(quán)利要求93所述的冶金方法，其特征是礦石是低品位礦石。
95. 如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是含金屬物料選自工業(yè)廢渣。
96.如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是零價金屬選自鎳和錫(
97.如權(quán)利要求33所述的冶金方法，其特征是生成產(chǎn)物以包含至少一零價金屬的內(nèi)核與外部包裹層的實心顆粒形式存在。
98.如權(quán)利要求97所述的冶金方法，其特征是實心顆粒的顆粒尺寸不大于約10mm。
99. 如權(quán)利要求98所述的冶金方法，其特征是實心顆粒的顆粒尺寸不大于約lmm。
100. —種用于從至少一種的含金屬物料中提取至少一種金屬的金屬還原裝置，其特征是包括一被設(shè)計用來容納含至少一種的金屬物料、至少一種的還原劑和至少一 種的添加劑的混合物料的反應(yīng)器殼體；一包含至少一個的與反應(yīng)器殼體熱聯(lián)接的加熱單元和至少一個的可控制地聯(lián)接在加熱單元上的溫控單元的加熱裝置；和 一位于該反應(yīng)器殼體中的推進攪拌器；
101. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是推進攪拌器包含 至少一條的旋轉(zhuǎn)軸和至少一個的葉片。
102. 如權(quán)利要求101所述的金屬還原裝置，其特征是當(dāng)沿著至少一條 的旋轉(zhuǎn)軸縱向看過去時，至少一個的葉片大體上是C型的。
103. 如權(quán)利要求102所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片 圍繞至少一條的旋轉(zhuǎn)軸，以介于約120。和約160。之間的弧進行延伸。
104. 如權(quán)利要求103所述的金屬還原裝置，其特征是弧以約140°的角 度圍繞至少一條的旋轉(zhuǎn)軸延伸。
105. 如權(quán)利要求103所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片 的徑向內(nèi)緣是根據(jù)至少一個的葉片的徑向外緣而扭曲的。
106. 如權(quán)利要求105所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片 的厚度是沿著至少一個的葉片的弧而變化的。
107. 如權(quán)利要求106所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片 的表面敷有至少一種耐磨材料或者被處理得耐磨損。
108. 如權(quán)利要求101所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片 的徑向內(nèi)緣被定位在至少一根的旋轉(zhuǎn)軸的凹形聯(lián)接中。
109. 如權(quán)利要求101所述的金屬還原裝置，其特征是至少一根的旋轉(zhuǎn) 軸是由至少一個的軸承所支撐，該至少一個的軸承被設(shè)計得能夠允許至少一 根的旋轉(zhuǎn)軸沿軸向伸長。
110. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是反應(yīng)器殼體由至 少一個的滑動支撐所支撐，該至少一個的滑動支撐被設(shè)計得能夠允許殼體沿 軸向伸長。
111. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是該至少一個的滑 動支撐包括 一固定的聯(lián)接在殼體上的第一部分和一與第一部分可移動地聯(lián) 接的第二部分。
112. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是推進攪拌器包含 至少一條的旋轉(zhuǎn)軸和一復(fù)數(shù)的被設(shè)計成沿著該至少一條的旋轉(zhuǎn)軸間斷排布的 葉片。
113. 如權(quán)利要求112所述的金屬還原裝置，其特征是當(dāng)沿著至少一條的旋轉(zhuǎn)軸縱向看過去時，每個復(fù)數(shù)的葉片大體上是c型的。
114. 如權(quán)利要求113所述的金屬還原裝置，其特征是每個復(fù)數(shù)的葉片 圍繞至少一條的旋轉(zhuǎn)軸，以介于約120。和約160。之間的弧進行延伸。
115. 如權(quán)利要求114所述的金屬還原裝置，其特征是弧以約140。的角度圍繞至少一條的旋轉(zhuǎn)軸延伸。
116. 如權(quán)利要求114所述的金屬還原裝置，其特征是每個復(fù)數(shù)的葉片的徑向內(nèi)緣是根據(jù)每個復(fù)數(shù)的葉片的徑向外緣而扭曲的。
117. 如權(quán)利要求116所述的金屬還原裝置，其特征是每個復(fù)數(shù)的葉片的厚度是沿著每個復(fù)數(shù)的葉片的弧而變化的。
118. 如權(quán)利要求112所述的金屬還原裝置，其特征是每個復(fù)數(shù)的葉片都有至少一個的，與跟至少一根的旋轉(zhuǎn)軸的軸線垂直的平面成一介于約1°和約45。之間的夾角的端面。
119. 如權(quán)利要求118所述的金屬還原裝置，其特征是至少一根的旋轉(zhuǎn)軸上的每個葉片的夾角可以是相同的也可以是不同的。
120. 如權(quán)利要求112所述的金屬還原裝置，其特征是復(fù)數(shù)的葉片被設(shè)置成相互平行。
121. 如權(quán)利要求112所述的金屬還原裝置，其特征是復(fù)數(shù)的葉片沿著至少一根的旋轉(zhuǎn)軸被設(shè)置在相同的圓周位置上。
122. 如權(quán)利要求112所述的金屬還原裝置，其特征是復(fù)數(shù)的葉片沿著至少一根的旋轉(zhuǎn)軸被設(shè)置在不同的圓周位置上。
123.如權(quán)利要求112所述的金屬還原裝置，其特征是復(fù)數(shù)的葉片的表面敷有至少一種耐磨材料或者被處理得耐磨損,
124. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是推進攪拌器包括 復(fù)數(shù)的旋轉(zhuǎn)軸。
125. 如權(quán)利要求124所述的金屬還原裝置，其特征是每根復(fù)數(shù)的旋轉(zhuǎn):有至少一個的葉片,
126. 如權(quán)利要求125所述的金屬還原裝置，其特征是當(dāng)沿著每根復(fù)數(shù)的旋轉(zhuǎn)軸縱向看過去時，至少一個的葉片大體上是c型的。
127. 如權(quán)利要求126所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片的徑向內(nèi)緣是根據(jù)至少一個的葉片的徑向外緣而扭曲的。
128. 如權(quán)利要求127所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片的厚度是沿著至少一個的葉片的弧而變化的,
129.如權(quán)利要求128所述的金屬還原裝置，其特征是至少一個的葉片的表面敷有至少一種耐磨材料或者被處理得耐磨損,
130.如權(quán)利要求124所述的金屬還原裝置，其特征是復(fù)數(shù)的旋轉(zhuǎn)軸被相互平行地設(shè)置。
131.如權(quán)利要求124所述的金屬還原裝置，其特征是每條復(fù)數(shù)的旋轉(zhuǎn) 軸包含被設(shè)計成沿著每條復(fù)數(shù)的旋轉(zhuǎn)軸間斷排布的復(fù)數(shù)的葉片。
132. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是進一步包括一 與反應(yīng)器殼體上游部分聯(lián)接的進料斗和一與反應(yīng)器殼體下游部分聯(lián)接的出料 管。
133. 如權(quán)利要求132所述的金屬還原裝置，其特征是進一步包括一與進料斗聯(lián)接的加壓下料裝置。
134. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是加熱裝置至少部分地覆蓋反應(yīng)器殼體的外表面。
135. 如權(quán)利要求134所述的金屬還原裝置，其特征是加熱裝置至少部 分地被保溫層所覆蓋。
136. 如權(quán)利要求135所述的金屬還原裝置，其特征是反應(yīng)器的每個端 頭都設(shè)置有高溫密封。
137. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是至少一種的含金 屬物料選自礦石和工業(yè)廢渣。
138. 如權(quán)利要求100所述的金屬還原裝置，其特征是至少一種的含金 屬物料含有至少一種選自鐵，鎳和錫的金屬。
139. —金屬還原系統(tǒng)，其特征是包括一金屬還原裝置，包括一被設(shè)計用來容納含至少一種的含金屬物料、至少一種的還 原劑和至少一種的添加劑的混合物料的反應(yīng)器殼體；一包含至少一個的與反應(yīng)器殼體熱聯(lián)接的加熱單元和至少 一個的可控制地聯(lián)接在加熱單元上的溫控單元的加熱裝置；和一安裝在該反應(yīng)器殼體中的推進攪拌器；和 至少一套與金屬還原裝置聯(lián)接的熱回收裝置，其用于容納從至少 一個的金屬還原裝置中排出的物料。
140. 如權(quán)利要求139所述的金屬還原系統(tǒng)，其特征是至少一套的熱回 收裝置包括一熱回收裝置殼體；和至少一個位于熱回收裝置殼體中的旋轉(zhuǎn)軸。
141. 如權(quán)利要求140所述的金屬還原系統(tǒng)，其特征是進一步包括至少一個的換熱套管，其至少部分地覆蓋熱回收裝置殼體的外表面。
142. 如權(quán)利要求141所述的金屬還原系統(tǒng)，其特征是至少一個的換熱套管中含有至少一種的導(dǎo)熱媒介。
143. 如權(quán)利要求142所述的金屬還原系統(tǒng)，其特征是至少一種的導(dǎo)熱媒介選自導(dǎo)熱油、水和氣體。
144. 如權(quán)利要求139所述的金屬還原系統(tǒng)，其特征是至少一種的含金屬物料選自礦石和工業(yè)廢渣。
145. 如權(quán)利要求139所述的金屬還原系統(tǒng)，其特征是至少一種的含金屬物料含有的至少一種選自鐵、鎳和錫的金屬。
146. —用于從至少一種的含金屬物料中提取至少一種金屬的冶金系統(tǒng)， 其特征是包括一物料制備系統(tǒng)，該系統(tǒng)是被設(shè)計用來制備含至少一種的含金屬物 料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑的混合物料；一種位于物料制備系統(tǒng)下游的金屬還原裝置，該裝置被設(shè)計用來將至 少一種的含金屬物料還原成含有至少一種零價金屬和殘渣的生成產(chǎn)物，該 金屬還原裝置包括一加熱裝置，及 一推進攪拌器；和 一個位于金屬還原裝置下游的分離裝置，該分離裝置用于將至少一種的零價金屬與殘渣分離；
147. 如權(quán)利要求146所述的冶金系統(tǒng)，其特征是物料制備系統(tǒng)包含至少一種以下裝置一用于將至少一種的含金屬物料破碎的破碎設(shè)備；一用于研磨含有至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑的混合物料的研磨設(shè)備；或一用于干燥含有至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少 一種的添加劑的混合物料的干燥設(shè)備。
148. 如權(quán)利要求147所述的冶金系統(tǒng)，其特征是研磨設(shè)備包括一球磨機。
149. 如權(quán)利要求146所述的冶金系統(tǒng)，其特征是分離設(shè)備包括至少一 種的磁選機、重選機、靜電分離機和浮選機。
150. 如權(quán)利要求146所述的冶金系統(tǒng)，其特征是進一步包括一位于分離裝置下游的金屬成品系統(tǒng)，該金屬成品系統(tǒng)包括一用于處理至少一種的零價金屬的處理系統(tǒng)；和一用于成型金屬產(chǎn)品的成型系統(tǒng)。
151. 如權(quán)利要求150所述的冶金系統(tǒng)，其特征是處理系統(tǒng)包括 一個設(shè)計用來將至少一種的零價金屬鈍化的裝置。
152. 如權(quán)利要求151所述的冶金系統(tǒng)，其特征是成型系統(tǒng)包括 一個設(shè)計用來將含有至少一種的零價金屬和至少一種的粘結(jié)劑的混合物料壓制成 塊的冷壓機。
153. 如權(quán)利要求151所述的冶金系統(tǒng)，其特征是處理系統(tǒng)包括 一設(shè) 計用來從至少一種的零價金屬中脫去水分的脫水設(shè)備。
154. 如權(quán)利要求146所述的冶金系統(tǒng)，其特征是進一歩包括一殘渣利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一用于殘渣研磨的研磨設(shè)備。
155. 如權(quán)利要求154所述的冶金系統(tǒng)，其特征是研磨設(shè)備包括 一球磨機或一超重力磨機。
156. 如權(quán)利要求154所述的冶金系統(tǒng)，其特征是殘渣利用系統(tǒng)包括一設(shè)計用來從殘渣中脫去水分的脫水設(shè)備。
157. 如權(quán)利要求146所述的冶金系統(tǒng)，其特征是進一步包括一添加劑 回收系統(tǒng)。
158. 如權(quán)利要求146所述的冶金系統(tǒng)，其特征是進一步包括一熱回收 裝置，其位于金屬還原裝置的下游，并且熱回收裝置是被設(shè)計用于容納從金屬還原設(shè)備中排出的物料并從 這些排出物料中回收熱量。
159. 如權(quán)利要求158所述的冶金系統(tǒng)，其特征是熱回收裝置包括一熱回收裝置殼體 一位于熱回收裝置殼體中的旋轉(zhuǎn)軸； 一與熱回收裝置殼體上游部分聯(lián)接的進料管； 一與熱回收裝置殼體下游部分聯(lián)接的出料管；和 至少一個的換熱套管，其至少部分地覆蓋熱回收裝置殼體外表面。
160. —種由金屬還原方法制取的的產(chǎn)品，所述的金屬還原方法，其特征是包括將至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑和至少一種的添加劑混合 成為一混合物料，將混合物料加入反應(yīng)器，加熱反應(yīng)器到選定的還原溫度，攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間，和得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種的零價金屬和殘渣，并且 生成產(chǎn)物以包含至少一種的零價金屬內(nèi)核與外部包裹層的實心顆粒形 式存在。
161. 如權(quán)利要求160所述的產(chǎn)品，其特征是實心顆粒的顆粒尺寸不大于約10mm。
162. 如權(quán)利要求161所述的產(chǎn)品，其特征是實心顆粒的顆粒尺寸不大 于約lmm。
163. 如權(quán)利要求160所述的產(chǎn)品，其特征是對混合物料的攪拌是連續(xù)地。
164. 如權(quán)利要求160所述的產(chǎn)品，其特征是至少一種的含金屬物料選 自礦石和工業(yè)廢渣。
165. 如權(quán)利要求164所述的產(chǎn)品，其特征是礦石是低品位礦石。
166. 如權(quán)利要求160所述的產(chǎn)品，其特征是至少一種的零價金屬是鐵。
167. 如權(quán)利要求166所述的產(chǎn)品，其特征是選定的還原溫度為約80(T C至1200 °C。
168. 如權(quán)利要求166所述的產(chǎn)品，其特征是還原時間為約60分鐘至約150分鐘。
169.如權(quán)利要求160所述的產(chǎn)品，其特征是至少一種的零價金屬選自 鎳和錫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬還原方法，包括將一混合物料加入到反應(yīng)器中，該混合物料由至少一種的含金屬物料、至少一種的還原劑，和至少一種的添加劑組成，加熱反應(yīng)器到選定的還原溫度，攪拌混合物料的同時，推動其通過反應(yīng)器，并因此經(jīng)過一段還原時間，然后得到一生成產(chǎn)物，該生成產(chǎn)物包含至少一種零價金屬和殘渣。本發(fā)明還涉及包括該金屬還原方法的冶金方法和由該金屬還原方法制取的產(chǎn)品。本發(fā)明進一步涉及金屬還原裝置、金屬還原系統(tǒng)和包含該金屬還原裝置的冶金系統(tǒng)。
文檔編號C22B5/00GK101613801SQ20091015123
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者李柏榮 申請人:李柏榮