[發(fā)明專利]一種低品位釩鈦磁鐵礦的利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910068981.6
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109554543B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛向欣;高子先;程功金;楊合
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C22B5/04
• 分類號: C22B5/04
• 代理公司: 11613 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 韓國勝

本發(fā)明涉及一種低品位釩鈦磁鐵礦的利用方法，是將低品位釩鈦磁鐵礦與作為還原劑的金屬鋁粉共混，然后在電爐中加熱進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)完后分離渣，獲得鋁鐵鈦合金。通過本發(fā)明方法，實現(xiàn)將低品位釩鈦磁鐵礦中有價組元鐵、釩和鈦直接回收利用。該方法摒棄傳統(tǒng)工藝方法中對低品位釩鈦磁鐵礦中鐵和鈦分離的處理，使工藝變得更簡單且又有價組元回收成本更低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低品位釩鈦磁鐵礦的利用方法。

背景技術(shù)

釩鈦磁鐵礦是一種重要的含鐵資源。目前，對釩鈦磁鐵礦的利用過程基本都是通過將礦中的有價組元鈦、鐵進(jìn)行分離利用，其工藝環(huán)節(jié)很復(fù)雜且生產(chǎn)成本較高。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(jīng)濟(jì)價值較低，目前主要處于堆放狀態(tài)。

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(dá)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(jìn)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(shù)，雖然也可以達(dá)到有價組元提取的目的，但該工藝需要經(jīng)過還原-磨礦-磁選等一系列流程，生產(chǎn)流程長、效率低，而且含鈦物無法完全與金屬鐵晶粒分離，使鈦的回收受到一定的限制。由此可見，開發(fā)一種新的低品位釩鈦磁鐵礦利用方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種低品位釩鈦磁鐵礦的利用方法，該方法是以金屬鋁作為還原劑，與低品位釩鈦磁鐵礦共混后在電爐中加熱，并保溫至反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，分離渣，獲得鋁鐵鈦合金。該方法摒棄傳統(tǒng)工藝方法中對低品位釩鈦磁鐵礦中鐵和鈦分離的處理，使工藝變得更簡單且生產(chǎn)成本更低。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種低品位釩鈦磁鐵礦的利用方法，是將低品位釩鈦磁鐵礦與作為還原劑的金屬鋁粉共混，然后在電爐中加熱進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)完后，冷卻，分離渣，獲得鋁鐵鈦合金。

其中，低品位釩鈦磁鐵礦與作為還原劑的金屬鋁粉共混后可直接以粉末形態(tài)、或者將共混均勻的粉末預(yù)壓制成球團(tuán)或塊狀后，在電爐中加熱，待反應(yīng)完成后，冷卻，將獲得的鋁鈦鐵合金與渣分離，得到鋁鐵鈦合金；釩也以合金組分存在于該鋁鐵鈦合金中。

作為本發(fā)明一個較優(yōu)選實施例，其中，所述低品位釩鈦磁鐵礦組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：FeO：17.0～20.0％，CaO：2.0～6.0％，SiO₂：6.0～8.0％，MgO：0.5～0.9％，Al₂O₃：1.3～2.5％，TiO₂：20.0～24.0％，V₂O₅：1.6～1.8％，Cr₂O₃：0.02～0.3％，S≤0.05％，P≤0.01％，余量為不可避免的雜質(zhì)；其中TFe為42.0～46.0wt.％。

作為本發(fā)明一個較優(yōu)選實施例，其中，所述低品位釩鈦磁鐵礦與金屬鋁粉按質(zhì)量比為100:30～45配料混合；優(yōu)選按質(zhì)量比100:35～42配料混合。

作為本發(fā)明一個較優(yōu)選實施例，其中，所述低品位釩鈦磁鐵礦中粒度小于75μm的占比為70wt％以上；所述金屬鋁粉中粒度小于75μm的占比為90wt％以上。

作為本發(fā)明一個較優(yōu)選實施例，其中，在將所述低品位釩鈦磁鐵礦與作為還原劑的金屬鋁粉共混時還混入氧化鈣，使低品位釩鈦磁鐵礦與氧化鈣的質(zhì)量比為100：1.5～12；優(yōu)選質(zhì)量比為100：1.9～11.5。CaO作為造渣用添加劑，可促進(jìn)鈦的還原率和渣的流動性。