[發明專利]釩鈦鐵精礦的冶煉方法

無效

• 申請號: 200910301632.0
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101519721A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 方民憲;陳厚生;楊紹利;郭仁金;蒲霞
• 申請（專利權）人: 攀枝花學院
• 主分類號: C22B1/242
• 分類號: C22B1/242;C22B1/244
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 武森濤

技術領域

本發明涉及釩鈦鐵精礦的冶煉方法，屬于冶金領域。

背景技術

釩鈦鐵精礦是指Fe含量在51～62％，TiO₂含量在5～14％，V₂O₅含量在0.5～0.93％，其余為雜質的礦石。目前，已有直接還原釩鈦鐵精礦的方法的相關報道。

如：《南方金屬》，2005，No.5，23～24，27的文獻“釩鈦磁鐵礦制備還原鐵粉的碳還原過程的實驗研究”所公開的方法是：以焦碳為還原劑，按內配碳為鐵精礦的15％，再加特有的添加劑和鐵精礦混合制成球團，再按外配碳為鐵精礦的40％，在微波爐內微波輻射加熱，在1200℃～1250℃下還原120分鐘，得到還原鐵粉、同樣的球團配比在馬弗爐內1230℃下還原180分鐘，得到與微波輻射加熱90分鐘同樣的效果。這種方法以價格較高的焦碳為還原劑，又分為內配碳和外配碳兩部份，且用量多，還原時間長。該文獻中未提及還原后的金屬化率，只談到所得到的鐵品位，所用的釩鈦鐵精礦中含有二氧化鈦、氧化硅、氧化鋁，氧化鈣、氧化鎂等其它雜質，把這些雜質成分計入，還原后的鐵品位達不到文中所述的數值(不管是常規加熱還是微波加熱)。

又如：《礦產綜合利用》，2006，No.1，12～15的文獻“一種釩鈦鐵精礦制備還原鐵粉的新工藝”所公開的方法是：以焦碳為還原劑，內配碳為鐵精礦的15％，外配碳為鐵精礦的40％，以硫酸鈉和鐵粉為添加劑，分別按鐵精礦的5％和3％與鐵精礦、內配焦碳、混合造球，在還原溫度為1200℃～1250℃下還原90分鐘，還原產物經磨選分離得到鐵粉。這種方法同樣有還原劑分為內配碳和外配碳兩部份，且用量多，還原時間長，而且在還原過程中，由于硫酸鈉不易混勻，球團易崩潰粉化，從而影響還原設備的正常運行。另外，該方法用水玻璃作粘結劑，在回轉窯內還原，而水玻璃的熔點在1100℃左右，在高于此溫度的還原條件下，水玻璃會熔化形成液相，導致球團粉化，且腐蝕耐火材料。在回轉窯內還原時，球團中的低熔點物質會和熔化了的水玻璃一起粘結在加轉窯的爐壁上，形成結圈，時間長了，這種結圈會越來越厚，不僅會導致回轉窯負荷和能耗增加，還使得其容積降低，使生產效率大幅降低。

上述方法均需要先加入內配碳制成球團，然后加入外配碳，且用量較多，生產成本較高，還存在還原過程中壓塊易崩潰粉化的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種生產成本較低的釩鈦鐵精礦的冶煉方法。

本發明釩鈦鐵精礦的冶煉方法包括如下步驟：將鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑和鈉鹽溶液混勻，再加入粘結劑，再次混勻，制成球團，干燥，最后將球團于還原爐中還原得到還原球團；其中，所述還原劑的用量以其碳含量計為釩鈦鐵精礦重量的15～25％，所述鈉鹽的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的0.3～1.5％，所述鐵粉的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的1～4％，所述粘結劑的用量以使各原料粘結制成球團。

上述鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑、鈉鹽溶液和粘結劑不能一次混勻，因為粘結劑有一定的粘度，如果一起混合，會造成鐵粉、還原劑和鈉鹽與釩鈦鐵精精礦混料不勻，故需先將鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑和鈉鹽溶液混勻，再加入粘結劑，再次混勻。

上述加入的鐵粉起使金屬鐵形成晶種的作用，并與鈉鹽起聯合催化作用，提高還原效率，縮短還原時間。

其中，上述的還原劑為焦碳、煤、碳黑、木炭中至少一種；上述的鈉鹽為Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄中至少一種(Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄在高溫還原過程中能破壞氧化鐵中的晶格，從而起到催化氧化鐵還原的作用)；所述粘結劑為聚乙烯醇水溶液(用聚乙烯醇水溶液作粘結劑，易于控制配入量，所制球團能滿足強度要求)，聚乙烯醇水溶液的濃度優選為1～5g/L，所述聚乙烯醇水溶液的用量為混合料總重量的2～7％。

進一步的，上述鈉鹽溶液的濃度優選為1.5～3mol·L^-1。

進一步的，上述原料的粒度過大則會降低還原動力學條件，粒度過小，則會增加粉碎各原料的成本，所述還原劑的粒度優選為0.25～0.05mm；所述鐵粉的粒度優選為0.063～0.125mm；所述釩鈦鐵精礦的粒度優選為0.1～0.04mm。

其中，上述的球團的干燥方式可以為自然涼干，如：日曬12～72小時，也可以于50～250℃的溫度下保溫2小時～42小時烘干。

其中，上述的還原爐可以為轉底爐或管式爐等。