[發明專利]一種利用釩鈦次鐵精礦融態還原冶煉酸溶性鈦渣的方法

有效

• 申請號: 201110367223.8
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102417944A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 楊保祥
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B34/12;C22B5/10
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;郭鴻禧

技術領域

本發明涉及鈦渣冶金領域，更具體地講，涉及一種能夠利用釩鈦次鐵精礦來冶煉酸溶性鈦渣的方法。

背景技術

我國攀西地區盛產鈦精礦、釩鈦鐵精礦和釩鈦次鐵精礦。作為標準產品的鈦鐵礦是各種鈦行業的主要原料，并且通常其中的鈦含量按二氧化鈦(TiO₂)重量百分比計不小于45％，全鐵(TFe)含量約為35wt％左右，FeO含量約為33wt％左右。釩鈦鐵精礦為標準產品，且通常其中的鈦含量按二氧化鈦(TiO₂)重量百分比計為8％～13％，全鐵(TFe)含量約為54wt％左右，FeO含量約為33wt％左右。通常，釩鈦次鐵精礦是介于鈦精礦與釩鈦鐵精礦之間的礦物，由于礦相的原因其不能精選為鈦精礦，也不能精選為鐵精礦，一般將其作為煉鐵配礦原料。通常，釩鈦次鐵精礦中的鈦含量按二氧化鈦(TiO₂)計算重量百分比約為10.5％～27.0％，全鐵(TFe)含量約為45wt％左右，FeO含量約為25wt％左右。例如，釩鈦次鐵精礦中的全鐵(TFe)含量約為45±2wt％，FeO含量約為25±1wt％。

由于釩鈦次鐵精礦中的鈦含量較低，因此，釩鈦次鐵精礦主要用于高爐煉鐵的補充原料，經高爐煉鐵工藝處理之后鈦元素進入高爐渣中。在現有技術中，對高爐渣中的鈦元素進行回收和利用的工藝通常存在成本高、回收利用工藝復雜等不足，這就造成了釩鈦次鐵精礦中的鈦元素沒有合理、經濟的得到回收利用。此外，由于含鈦高爐渣通常采取堆放的方式處理，因此，也造成了一定的環境問題。

在現有技術中，使用電爐冶煉鈦渣的工藝通常采用鈦精礦、碳質還原劑和粘結劑等為原料。通常，鈦精礦的主要組成是TiO₂和FeO，其余為SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃和V₂O₅等，而且鈦精礦中的TiO₂的重量百分比約為45％以上(例如，為47％)。然而，由于鈦精礦原料的TiO₂品位高，所以其冶煉過程處于渣多鐵少的狀態，冶煉過程的大部分時間是在高溫狀態下熔渣，從而每爐次還原時間周期需要大約2～3.5小時，且在還原過程中容易出現翻渣和塌料等現象。而且，整個工藝還原時間長，過分使用精料，造成低品位資源浪費，技術經濟指標落后。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明的目的在于提供一種冶煉酸溶性鈦渣的方法，以解決上述問題中的一個或多個。

本發明提供了一種冶煉酸溶性鈦渣的方法，所述方法包括以下步驟：將釩鈦次鐵精礦與鈦精礦混合，加入碳質還原劑和粘結劑，形成混合料；對所述混合料進行還原，然后進行渣鐵分離處理，以得到半鋼和鈦渣；對經渣鐵分離處理得到鈦渣的表面進行噴水，以使鈦渣的溫度在降溫過程中迅速跨越600℃～850℃溫度區間，形成酸溶性鈦渣。

根據本發明的冶煉酸溶性鈦渣的方法，其中，所述釩鈦次鐵精礦中鈦元素的含量可以按TiO₂重量百分比計為10.5％～27％，所述鈦精礦中鈦元素的含量可以按TiO₂重量百分比計不小于45％。此外，所述釩鈦次鐵精礦與鈦精礦混合后形成的泥合含鈦物料中鈦元素的含量可以按TiO₂重量百分比計為31％～40％。例如，所述釩鈦次鐵精礦與鈦精礦的重量比可以在1/4與2/3的范圍內。

根據本發明的冶煉酸溶性鈦渣的方法，其中，所述碳質還原劑的加入量按其中固定碳的重量可以占鈦精礦與釩鈦次鐵精礦重量之和的15％～25％，所述粘結劑按重量計可以占所述混合料重量的0.5％～0.7％。

根據本發明的冶煉酸溶性鈦渣的方法，其中，所述還原步驟可以包括在750℃～1150℃范圍內的固態直接還原階段和在1300℃～1550℃溫度范圍內的融態還原階段。此外，所述還原步驟的時間可以為150～210分鐘。

根據本發明的冶煉酸溶性鈦渣的方法，其中，所述渣鐵分離處理時的溫度可以為1600℃～1750℃。

根據本發明的冶煉酸溶性鈦渣的方法，其中，所述渣鐵分離處理還可包括補加碳質還原劑的步驟。

根據本發明的冶煉酸溶性鈦渣的方法，其中，所述碳質還原劑可以為焦粉、碳粉或煤粉，所述粘結劑可以為瀝青、廢紙漿、石油焦或重油。

與現有技術相比，本發明的冶煉酸溶性鈦渣的方法具有以下優點：