[發明專利]一種含鈦鐵礦物中有價組元的分離富集方法

有效

• 申請號: 201910068307.8
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109609759B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 薛向欣;高子先;楊合;程功金;張樂
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B5/04
• 分類號: C22B5/04;C22B1/00;C21B13/00;C22B34/12;C22B34/22;C22B34/32;C01B33/12;C01G23/047
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種含鈦鐵礦物中有價組元的分離富集方法，將含鈦鐵礦物與作為還原劑硅鐵合金粉共混，然后在電爐中被加熱和保溫以進行還原反應，反應完后磨成細粉，再進行磁選分離，得到含鐵磁性物和含鈦非磁性物。所述含鈦鐵礦物包括但不限于鈦鐵礦和釩鈦磁鐵礦。相比較于電弧爐冶煉鈦鐵礦制備高鈦渣技術，本發明的反應溫度較低，可以降低鈦鐵礦的還原溫度，節約能源，且對鈦鐵礦中的有價組元鐵、鈦實現了有效的分離富集，鐵、鈦的回收率分別可達到70％和80％以上。相比較于傳統的高爐冶煉釩鈦磁鐵礦，該方法不僅可以回收有價組元鈦，而且還可以提高釩和鉻的回收率，鐵、鈦、釩和鉻的回收率分別可達70％、80％、80％和90％以上。

技術領域

本發明屬于礦產資源綜合利用技術領域，具體涉及一種含鈦鐵礦物中有價組元的分離富集方法。

背景技術

釩鈦磁鐵礦是一種重要的含鐵資源。由于釩鈦磁鐵礦的鈦含量較高(二氧化鈦品位7-13％)目前尚無成熟的全釩鈦冶煉工藝。通常采用釩鈦磁鐵礦配合普通磁鐵礦或赤鐵礦入高爐冶煉，為保證高爐順行，控制高爐渣中二氧化鈦含量最高為22％-24％。該類型的高爐渣由于鈦含量較低，經濟價值較低，目前主要處于堆放狀態，占地且污染環境。尤其對于低品位釩鈦磁鐵礦而言，由于其中的二氧化鈦品位可達20-24％，雖然也可通過配加普礦采用高爐冶煉，但由于配礦后高爐爐料總的鐵品位會降低，這樣不僅會增加高爐焦比，而且有價組元鈦也會進入爐渣中，使鈦無法得到有效利用。而若采用非高爐法的煤基還原-磁選分離技術，雖然也可以達到有價組元提取的目的，但該釩鈦磁鐵礦中的鈦最多只有約50％可被富集到非磁性物中，而此時釩資源的回收率也僅有68％。由此可見，低品位釩鈦磁鐵礦中的釩鈦有價組元回收率均較低。

與此同時，鈦鐵礦具有儲量豐富，價格低廉等優點，常被用來生產高鈦渣和鈦白。但在常規的鈦鐵分離工藝中，電弧爐加碳還原分離鐵和鈦，或者采用硫酸法直接浸出鈦鐵礦，獲得鈦白。電弧爐制備高鈦渣會消耗大量能量，還原所需溫度高達1700-1750℃，而硫酸法生產鈦白，由于鈦鐵礦中鐵氧化物的存在不僅會降低硫酸效率，而且該方法會產生大量廢液，會對環境構成嚴重污染。

因此，如何高效回收利用這些含鈦鐵的礦物中的有價組元，最大程度地資源化利用、節省能耗、減少使用硫酸帶來的大量廢液和環境污染，是一項值得探討和研究的課題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種含鈦鐵礦物中有價組元的分離富集方法，該方法將含鈦鐵礦物與作為還原劑的硅鐵合金粉混合，然而在電爐中加熱并保溫，使混合物發生還原反應，再結合磁選分離法，將反應生成的含鐵磁性物和含鈦非磁性物分離，從而實現對該含鈦鐵礦物中有價組元鐵、鈦的分離和富集，含鐵磁性物和含鈦非磁性物均可作為后續生產的原料；若原料礦為釩鈦磁鐵礦，則磁選分離得到的非磁性物中含鈦、釩和鉻等有價組元。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種含鈦鐵礦物中有價組元的分離富集方法，是將含鈦鐵礦物與作為還原劑硅鐵合金粉共混，然后在電爐中被加熱和保溫以進行還原反應，反應完后磨成細粉，再進行磁選分離，得到含鐵磁性物和含鈦非磁性物。

其中，含鈦鐵礦物與硅鐵合金粉混勻后，可將混合均勻后的礦粉或直接備用，或制成球團或塊體后轉移至電爐中加熱反應。

在本發明的一個較佳實施例中，其中，所述硅鐵合金粉中硅含量為69～75wt％、鐵含量為25～31wt％。