[发明专利]含金属原料的熔炼方法

权利要求书

1.一种熔炼含金属原料的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将包含小颗粒含金属原料和小颗粒还原剂的团聚物送入反应器，所述团聚物在所述反应器内形成填充床；

(2)通过将热还原气体逆流穿过所述填充床对所述团聚物进行熔炼，以形成包含部分还原的含金属组分、中间炉渣组分和夹带的未反应还原剂组分的熔融料；

(3)引导所述熔融料流入容器，以形成金属产物和炉渣产物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容器与所述反应器分离并与所述反应器流体流动连通。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括向所述容器中的熔融料施加电能的步骤，以进一步还原所述部分还原的含金属组分，形成优化的液态金属产物和最终炉渣产物，所述熔融料中所述夹带的未反应还原剂组分用作还原剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制向所述熔融料施加的电能，以调整所述熔融料的温度，从而形成所述优化的液态金属产物和所述最终炉渣产物，其中所述优化的液态金属产物和所述最终炉渣产物适于从所述容器中出料。

5.根据权利要求3或权利要求4的方法，其特征在于，向所述熔融料施加电能，以完全还原所述熔融料中存在的所述部分还原的含金属组分。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，控制所述团聚物的组成以降低所述填充床中所述团聚物的熔化温度，从而提高所述团聚物的熔融速率并降低所述小颗粒含金属原料的还原度。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，控制所述团聚物的组成以提高所述团聚物的熔化温度，从而降低所述团聚物的熔融速率，并提高所述小颗粒含金属原料的还原度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述热还原气体的CO/CO₂比大于5。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述热还原气体的CO/CO₂比大于10。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，穿过所述填充床的所述热还原气体的温度高于1200℃。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，穿过所述填充床的所述热还原气体的温度高于1600℃。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述填充床包括流体可渗透界面，所述流体可渗透界面位于相对于将所述团聚物送入所述反应器的区域的可操作下游位置，所述流体可渗透界面允许所述热还原气体从其中穿过并穿过所述团聚物填充床。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述填充床在侧壁方向改变的位置悬挂在所述反应器的所述侧壁上。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，使用所述反应器中的障碍物对所述填充床进行悬挂，所述障碍物位于相对于所述团聚物被送入所述反应器的区域的可操作的下游位置。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述障碍物为耐火的可渗透床。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述障碍物为焦炭颗粒的可渗透床。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将熔剂与所述团聚物一起送入所述反应器中。