[發(fā)明專利]氣基豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110441319.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102424876A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳大元;董榮華;梁正明;楊發(fā)均;毛勝光;黃捷;李從德;扈維明;鄧長(zhǎng)江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重鋼西昌礦業(yè)有限公司;重慶鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C21B13/02
• 分類號(hào): C21B13/02
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煉鐵工藝，特別涉及一種針對(duì)釩鈦磁鐵礦的煉鐵工藝。

背景技術(shù)

攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量達(dá)100億噸以上，且富含鐵釩鈦等多種有用元素，具有極高的綜合利用價(jià)值。經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，該地區(qū)已經(jīng)形成1000萬(wàn)噸以上的釩鈦磁鐵精礦生產(chǎn)能力，但釩鈦磁鐵礦的利用途徑至今仍是傳統(tǒng)的“高爐—轉(zhuǎn)爐”流程，該流程盡管有技術(shù)成熟和巨大生產(chǎn)能力等優(yōu)點(diǎn)，但至今仍存在固有的不足：一是因其對(duì)冶金焦的強(qiáng)烈依賴關(guān)系，造成攀西地區(qū)雖已探明60多億噸煤炭資源，卻僅有10億噸焦煤可用于冶金生產(chǎn)，50億噸非焦煤得不到就近利用。造成一方面大量冶金用煤不得不從外地采購(gòu)，另一方面攀西非焦煤又不得不運(yùn)往各地，這不僅造成經(jīng)濟(jì)上的大量浪費(fèi)，并給道路運(yùn)輸造成極大壓力；二是該工藝在處理多金屬共生礦時(shí)綜合回收利用能力低。由于釩鈦資源特點(diǎn)和由此產(chǎn)生的技術(shù)障礙，該工藝僅能回收釩鈦磁鐵礦中的鐵和釩，鈦卻以二氧化鈦形式進(jìn)入高爐渣，沒(méi)有回收利用；三是不能實(shí)現(xiàn)全釩鈦入爐冶煉，因高鈦渣過(guò)粘，易堵塞高爐，因此盡管高爐技術(shù)日趨成熟，但高爐渣中二氧化鈦含量仍要求在22%以下,這一不足決定釩鈦料入爐比例必須低于60%。按年冶煉1000萬(wàn)噸釩鈦磁鐵礦計(jì)算，每年須配加600萬(wàn)噸左右的普通礦，并產(chǎn)生800萬(wàn)噸左右含二氧化鈦22?%左右的高爐渣，此種高爐渣既不能作為再生資源循環(huán)利用，也不具備綜合回收價(jià)值，現(xiàn)目前只能就近堆存，造成土地、環(huán)保壓力巨大，同時(shí)年流失二氧化鈦達(dá)120萬(wàn)噸。

因此需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的釩鈦磁鐵礦冶煉工藝進(jìn)行改進(jìn)，消除冶煉工藝對(duì)冶金焦炭的依賴性，提高對(duì)釩鈦磁鐵礦中釩、鈦、鐵三種金屬的綜合回收利用率，實(shí)現(xiàn)百分之百的釩鈦磁鐵礦冶煉，不需再進(jìn)行釩鈦磁鐵礦和普通礦的合爐冶煉。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氣基豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵工藝，消除冶煉工藝對(duì)冶金焦炭的依賴性，提高對(duì)釩鈦磁鐵礦中釩、鈦、鐵三種金屬的綜合回收利用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)單純釩鈦磁鐵礦冶煉，不再配入普通礦進(jìn)行合爐冶煉。

本氣基豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵工藝包括以下步驟：

a、將釩鈦磁鐵礦原料裝入豎爐；

b、將溫度在900-1100℃、壓力在0.35-0.65MPa的還原煤氣從豎爐下部通入豎爐與釩鈦磁鐵礦進(jìn)行還原反應(yīng)；

c、反應(yīng)生成的金屬化物料經(jīng)豎爐下部排出。

所述還原煤氣中，按體積百分比計(jì)H₂和CO含量≥85%，H₂和CO的體積比為5.4～3.1；

所述還原煤氣在循環(huán)流動(dòng)中對(duì)釩鈦磁鐵礦進(jìn)行還原，其循環(huán)方式為：還原煤氣經(jīng)還原反應(yīng)后成為爐頂氣，高溫爐頂氣進(jìn)入煙道換熱器被低溫還原氣冷卻，冷卻后的爐頂氣一部分經(jīng)脫水和除塵處理后進(jìn)入加壓站被加壓，被加壓后的氣體經(jīng)脫出CO₂處理后與新還原煤氣混合，混合后的氣體進(jìn)入煙道換熱器被預(yù)熱，預(yù)熱后的混合氣體進(jìn)入加熱爐被加熱至規(guī)定溫度后進(jìn)入豎爐，另一部分冷卻后的爐頂氣被引入加熱爐作為燃料；

所述釩鈦磁鐵礦原料為氧化球團(tuán)狀。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明氣基豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵工藝，利用非焦煤制成的煤氣作為還原劑還原釩鈦磁鐵礦，大大降低了傳統(tǒng)流程對(duì)焦煤的依賴性，實(shí)現(xiàn)了冶煉能源多樣化；本工藝可提高釩、鈦、鐵三種金屬的回收率，特別是提高了鈦元素的回收利用，原因是該技術(shù)在冶煉過(guò)程中不需要配加普通鐵礦石，完全實(shí)現(xiàn)全釩鈦磁鐵礦入爐冶煉，可使還原產(chǎn)生的海綿鐵在后續(xù)冶煉過(guò)程中爐渣的二氧化鈦含量在47%以上，使?fàn)t渣可直接作為制取鈦白粉的原料，避免了爐渣堆存從而造成對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)土地資源的占用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1本發(fā)明氣基豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：本實(shí)施例氣基豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵工藝，包括以下步驟：

a、將釩鈦磁鐵礦原料裝入豎爐；

b、將溫度在1100℃、壓力在0.65MPa的還原煤氣從豎爐下部通入豎爐與釩鈦磁鐵礦進(jìn)行還原反應(yīng)；

c、反應(yīng)生成的金屬化物料經(jīng)豎爐下部排出。所述還原煤氣中，按體積百分比計(jì)H₂和CO含量≥85%，H₂和CO的體積比為5.4。