[發(fā)明專利]用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210377607.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102899435A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳道洪;李志遠(yuǎn);周傳倉(cāng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C21B13/02
• 分類號(hào): C21B13/02;C21C5/52;C22B1/24;C22B1/02
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法，尤其涉及一種用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法。

背景技術(shù)

釩鈦磁鐵礦是一種復(fù)合共生礦，以鐵、釩、鈦為主，伴生有少量的鉻、稼、鉑等多種元素，具有很高的綜合利用價(jià)值。礦中金屬礦物有鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦等，礦物組成復(fù)雜，綜合提取難度較大。

對(duì)于釩鈦磁鐵礦選礦后得到精礦的加工利用，主要是圍繞如何有效回收鐵、釩和鈦展開(kāi)。燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐流程是目前的主要冶煉方法。隨著技術(shù)的發(fā)展，煤基直接還原技術(shù)應(yīng)用于綜合處理釩鈦磁鐵礦，以提取Fe、V、Ti等多種金屬元素，流程主要是直接還原—電爐熔分—鐵水煉鋼、熔渣提釩鈦，直接還原設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯或轉(zhuǎn)底爐。

現(xiàn)有技術(shù)中，一種處理釩鈦磁鐵精礦的主要工藝流程是燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐流程，即原礦經(jīng)選礦富集后，鐵精礦與非釩鈦磁鐵礦、焦炭等原料混合造塊、燒結(jié)制成燒結(jié)礦，送高爐冶煉。在高爐冶煉過(guò)程中，釩大部分被還原得到含釩鐵水，鈦進(jìn)入高爐渣。含釩鐵水送入轉(zhuǎn)爐，吹氧使大部分釩氧化進(jìn)入爐渣，半鋼經(jīng)轉(zhuǎn)爐脫碳制成鋼水，得到的含釩爐渣用于提釩。

上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：

高爐必須用焦炭，但是全世界煉焦煤資源緊張；煉焦過(guò)程產(chǎn)生大量粉塵、有害氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境；礦中的鈦進(jìn)入高爐渣，鈦含量低（TiO2含量15％～22％），難以利用，造成鈦資源的浪費(fèi)，甚至污染環(huán)境。

現(xiàn)有技術(shù)中，另一種處理釩鈦磁鐵精礦的煤基法的主要流程為直接還原-電爐熔分-鐵水煉鋼、熔渣提釩鈦，即將煤粉配入釩鈦磁鐵精礦制成球團(tuán)，送入回轉(zhuǎn)窯或轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行直接還原，使其中鐵的氧化物還原為金屬鐵，釩鈦仍保持氧化物形態(tài)。生產(chǎn)的金屬化球團(tuán)裝入電爐，熔融分離得到鐵水和熔渣，釩和鈦富集于熔渣中，進(jìn)一步提取分離釩和鈦。

上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：

在制球過(guò)程中，需要加入煤、焦粉、木炭等作為還原劑，熔分產(chǎn)生的渣量大，釩、鈦品位較低，不利于后續(xù)提釩提鈦工序；渣量大，導(dǎo)致提釩鈦的添加劑、水、酸消耗量高，產(chǎn)生的廢水量、廢酸量大；固體還原劑的加入可能帶入硫磷等有害雜質(zhì)，加重后續(xù)脫硫脫磷工序負(fù)擔(dān)，甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量。

現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利CN201110441319.4中提到一種氣基豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦非高爐煉鐵工藝，溫度為900～1100℃、壓力為0.35～0.65MPa，H₂與CO的體積比為5.4～3.1。

上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：

壓力較高，對(duì)設(shè)備承壓能力要求高；H2與CO的體積比較高，由于H2還原是吸熱反應(yīng)，因此，豎爐內(nèi)還原氣溫度下降迅速，不利于反應(yīng)進(jìn)行；

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能使鈦得到有效的提取利用、且無(wú)需焦炭的用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法，包括步驟：

首先，將粒徑小于0.074mm占60-80％的釩鈦磁鐵礦精礦與粘結(jié)劑混合，制成8～20mm的球團(tuán)，干燥后高溫氧化焙燒制成氧化球團(tuán)；

然后，將所述氧化球團(tuán)于900～1200℃的氣基豎爐內(nèi)還原4～6小時(shí)，還原氣壓力為0.2～0.3MPa，還原氣中H₂+CO≥90％，H₂與CO摩爾比為1～3；

還原產(chǎn)品送入電爐進(jìn)行熔化和渣鐵分離，熔分溫度1500～1700℃，獲得鐵水和熔渣，熔渣中含釩鈦，用于提釩和提鈦。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法，由于將干燥后高溫氧化焙燒制成的氧化球團(tuán)于900～1200℃的氣基豎爐內(nèi)還原4～6小時(shí)，還原氣壓力為0.2～0.3MPa，H₂+CO≥90％，H₂與CO摩爾比為1～3；還原產(chǎn)品送入電爐進(jìn)行熔化和渣鐵分離，獲得鐵水和熔渣，熔渣中含釩鈦，用于提釩和提鈦，能使鈦得到有效的提取利用；無(wú)需焦炭，不消耗煉焦煤，緩解煉焦煤資源日趨緊張的局面。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明的用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法，其較佳的具體實(shí)施方式包括步驟：