[發(fā)明專利]一步法分離釩鈦鐵精礦中鐵、鈦、釩的新工藝

有效

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• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103276213A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁經(jīng)冬;梁毅;梁建昂;曾維龍
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙市東新礦冶科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: C22B5/02
• 分類號: C22B5/02;C22B34/12;C22B34/22;C21B13/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)與礦產(chǎn)資源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種一步法分離釩鈦鐵精礦中鐵、鈦、釩的新工藝。

背景技術(shù)

釩鈦鐵精礦比較成熟的利用方法是以釩鈦鐵精礦為原料進行高爐煉鐵，國內(nèi)只有攀鋼和承鋼以其為主原料，在煉鐵的同時綜合利用釩鈦鐵精礦中的釩，但鈦未能得到有效利用，其他地區(qū)的釩鈦鐵精礦一般僅作為普通鐵礦高爐煉鐵配礦之用，既浪費了釩、鈦，售價也低，因此，國內(nèi)外進行了各種工藝研究，比較有代表性的有：1、還原磨選分離鐵與鈦釩，獲得鐵產(chǎn)品和富釩鈦料，富釩鈦料再氧化鈉化焙燒水浸提釩，獲得釩產(chǎn)品和富鈦料產(chǎn)品；2、預(yù)還原電爐熔化分離鐵與鈦釩，獲得鐵產(chǎn)品和富鈦渣，但釩的走向很難控制，釩的利用率不高；3、氧化鈉化焙燒水浸提釩，獲得釩產(chǎn)品和鐵鈦精礦，再高爐煉鐵，獲得鐵產(chǎn)品和鈦渣，但鈦渣中鈦品位太低無法利用。這些工藝的特點，都要經(jīng)過兩步、甚至三步才能實現(xiàn)鐵、鈦、釩的有效分離，才能達到綜合利用礦產(chǎn)資源的目的。由于這些工藝分離步驟多，帶來流程長、初期投資多、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染大、綜合利用程度低等缺陷。因此，開發(fā)流程短、投資省、成本低、污染小、收率高的新工藝，必然成為綜合利用釩鈦鐵精礦的追求目標(biāo)和的研發(fā)趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是針對現(xiàn)有綜合利用釩鈦鐵精礦兩步、三步法工藝存在的缺陷，而開發(fā)的一種一步分離釩鈦鐵精礦中鐵、鈦、釩的新工藝，簡稱為一步法，它所要解決的技術(shù)問題是：通過鈉化還原磨選分離工藝，一步直接將鐵、鈦、釩分離出來，產(chǎn)出供煉鋼或粉末冶金或化工行業(yè)用的海綿鐵粉、供硫酸法鈦白用酸溶性好的富鈦料、供提取五氧化二釩用的多釩酸鈉溶液等三種產(chǎn)品，為高效、經(jīng)濟綜合利用釩鈦鐵精礦開創(chuàng)了一條新途徑。與二步、三步法相比，具有工藝流程短、固定資產(chǎn)投資省、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染輕、綜合利用收率高、產(chǎn)品性價比優(yōu)、節(jié)能減排顯著等一系列優(yōu)點：一是采用超理論配量的碳酸鈉，既促進礦物相變加速還原反應(yīng)的進行，又助熔降低還原溫度（比傳統(tǒng)方法低300~500℃），還可在還原過程中使釩轉(zhuǎn)化為易溶于水的多釩酸鈉。還原料經(jīng)常溫濕式磨選，一步產(chǎn)出三個優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，選出的精礦為海綿鐵粉、尾礦為富鈦料，水為提取釩的多釩酸鈉溶液。選冶有機結(jié)合，優(yōu)勢互補，減少多次升溫降溫作業(yè)，大幅簡化工藝流程；二是資源綜合利用程度高，鐵、鈦、釩的回收率高，平均分別達到97%、92%和91%，而且鐵、鈦、釩同時在磨選一個作業(yè)中回收；

三是還原溫度低，對還原爐選擇要求比較寬，可以是隧道窯，也可以是回轉(zhuǎn)窯或豎爐等；對添加劑、還原劑要求不苛刻，可以因地制宜的選用，為節(jié)約經(jīng)營成本創(chuàng)造了有利條件。

一步法分離釩鈦鐵精礦中鐵、鈦、釩的新工藝的實施步驟是：精礦、添加劑與還原劑經(jīng)配料、裝罐、鈉化還原、破碎、磨選分離等作業(yè)，一步得到海綿鐵粉、富鈦料與含釩溶液。各作業(yè)的工藝條件與參數(shù)確定如下：1、配料：按重量配比將精礦100份、添加劑30～40份與固體還原劑20～25份混勻，其中，所述精礦為釩鈦鐵精礦，或釩鐵精礦；所述添加劑為工業(yè)碳酸鈉、或天然堿（礦堿、湖堿）、或堿廠廢液、或氫氧化鈉單獨或混用，結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源任選其一確定；其中所述的固體還原劑可以為無煙煤、碎焦、石油焦、褐煤、焦炭中至少一種，也是結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源任選其一確定；?2、裝罐、鈉化還原：所得混勻后的配料壓塊（或造球）裝罐或直接裝罐，然后于還原窯中加溫至850℃或950℃，并保溫5～60h，進行鈉化還原，得到還原錠；其中所述還原窯為隧道窯、或回轉(zhuǎn)窯、或豎爐，結(jié)合廠址條件任選其一；3、磨選分離：所得還原錠破碎、磨細、磁選分離，一步得到海綿鐵粉、富鈦料與含釩溶液；其中所述磨細、磁選采用濕式磨礦磁選，磨選作業(yè)采用開路自流磨選；其中所產(chǎn)的富鈦料TiO₂品位43~46.5%，酸解率98%，是硫酸法鈦白的優(yōu)質(zhì)原料；所產(chǎn)的海綿鐵粉TFe品位88~94.5%，直接作為化工行業(yè)的還原劑使用或壓塊后用于電爐煉鋼的原料或精還原后制粉末冶金零件；所產(chǎn)的含釩溶液含釩濃度為5~15g/L，經(jīng)處理后可以得到五氧化二釩產(chǎn)品。

附圖說明

圖1?為本發(fā)明一步法分離釩鈦鐵精礦中鐵、鈦、釩的工藝流程圖。它是在現(xiàn)有綜合利用釩鈦鐵精礦二步或三步法基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，具有廣闊的發(fā)展前景。

具體實施方式

結(jié)合不同類型與品位的釩鈦鐵精礦，應(yīng)用本發(fā)明的工藝流程，進行了以下案例的實施。