[發(fā)明專利]高鉻型釩鈦磁鐵礦煤基預(yù)還原-電爐深度還原熔分制備Fe-V-Cr合金和鈦渣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011353804.1
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112481488B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱奎松;曹麗;雷文婭;程相魁;苗慶東;劉功國;王軍;趙英濤
• 申請（專利權(quán)）人: 攀枝花學(xué)院;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22B1/244
• 分類號: C22B1/244;C21B13/14;C22B34/22;C22B34/32;C22B34/12;C22B5/10
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 張小麗

本發(fā)明公開了一種高鉻型釩鈦磁鐵礦煤基預(yù)還原?電爐深度還原熔分制備Fe?V?Cr合金和鈦渣的方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)高鉻型釩鈦磁鐵礦中鐵、釩、鈦、鉻同時回收利用，提供了一種高鉻型釩鈦磁鐵礦煤基預(yù)還原?電爐深度還原熔分制備Fe?V?Cr合金和鈦渣的方法。本發(fā)明先對高鉻型釩鈦磁鐵礦進(jìn)行預(yù)還原，通過控制還原劑用量、球團(tuán)形態(tài)及預(yù)還原條件，改善了鐵礦還原特性，獲得金屬化球團(tuán)；再在深還原熔分過程中，金屬Fe熔融后強(qiáng)化V和Cr的還原和捕集，實(shí)現(xiàn)Fe、V和Cr富集與Fe相中形成Fe?V?Cr合金，并分離鈦渣實(shí)現(xiàn)了Fe、Ti、V和Cr全元素回收，提升了鈦渣品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體為高鉻型釩鈦磁鐵礦高效資源綜合利用，涉及一種高鉻型釩鈦磁鐵礦煤基預(yù)還原-電爐深度還原熔分制備Fe-V-Cr合金和鈦渣的方法。

背景技術(shù)

攀西地區(qū)具有豐富的釩鈦磁鐵礦資源，而紅格礦區(qū)擁有36億噸以上的含Cr的高鉻型釩鈦磁鐵礦，高鉻型釩鈦磁鐵礦中Cr的儲量達(dá)到900萬噸，是中國最大的鉻礦資源。但是有與釩鈦磁鐵礦大都是形成多金屬共生和伴生的復(fù)合型巖礦，高鉻型釩鈦磁鐵礦的礦相分析表明：高鉻型釩鈦磁鐵礦中的Ti主要是以鈦鐵尖晶石和鈦鐵礦為主，而這兩種礦物極易固溶與鈦磁鐵礦中，形成符合的鈦磁鐵礦，導(dǎo)致高鉻型釩鈦磁鐵礦中的鐵、鈦緊密共生于鈦磁鐵礦中。同時V與Fe具有相近的離子半徑和較高的化合價，導(dǎo)致V以類質(zhì)同象的形式替代Fe的位置固溶于鈦磁鐵礦中，在高溫還原過程中能夠以及晶體的形式隱蔽嵌布在鈦磁鐵礦的尖晶石型結(jié)構(gòu)之中，形成較為穩(wěn)定的類質(zhì)同象雜質(zhì)群；Cr在高鉻型釩鈦磁鐵礦中的存在形式和高溫還原走向特征與V相似，同時是以類質(zhì)同象的形式固溶于鈦磁鐵礦中，形成逐漸過渡的鈦磁鐵礦-鉻鈦磁鐵礦-鈦鉻鐵礦系列。由于Fe、Ti、V和Cr在高鉻型釩鈦磁鐵礦中的這種特殊礦相結(jié)構(gòu)、分布形式以及高溫還原元素走形特點(diǎn)導(dǎo)致目前高鉻型釩鈦磁鐵礦的冶煉不僅存在鈦無法有效回收利用的問題，而且釩與鉻的分離也成為冶煉高鉻型釩鈦磁鐵礦的難題。

為了大規(guī)模處理高鉻型釩鈦磁鐵礦，實(shí)現(xiàn)Fe、Ti、V和Cr的全元素回收；國內(nèi)外的研究者提出了各中方法，比如：高爐轉(zhuǎn)爐工藝，先通過高爐冶煉得到含釩鐵水，再經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉釩渣，釩渣進(jìn)一步用濕法提煉得含釩產(chǎn)品，但不能回收或只能有限利用Ti和Cr。磁選回收鈦磁鐵礦，從釩鈦磁鐵精礦中回收鈦磁鐵礦；而后采用一些方法從尾礦中回收鈦鐵礦，得到鈦鐵精礦等方法，例如采用高爐法或電爐法僅能回收釩鈦磁鐵礦中的鐵、釩，而鈦無法回收；鈦鐵精礦在制取海綿鈦和鈦白粉過程中，鐵等有價元素利用就不好。但無論是哪種用途均未實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦中鐵、釩、鈦的同時回收利用，造成資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦中鐵、釩、鈦同時回收利用，造成資源浪費(fèi)的問題，提供了一種高鉻型釩鈦磁鐵礦煤基預(yù)還原-電爐深度還原熔分制備Fe-V-Cr合金和鈦渣的方法，其包括以下步驟：

A、按照焦粉中C與高鉻型釩鈦磁鐵礦中Fe、V、Ti和Cr中含O量的摩爾比為1.3～1.5，取高鉻型釩鈦磁鐵礦與焦粉，混合均勻后，破碎，得混合料；

B、將步驟A所得混合料與有機(jī)粘結(jié)劑和水，混合均勻和潤磨后，經(jīng)造球和干燥，得球團(tuán)A；

C、將步驟B所得球團(tuán)A進(jìn)行預(yù)還原，控制預(yù)還原溫度為950～1250℃，預(yù)還原完畢，得金屬化球團(tuán)B；

D、將步驟D所得金屬化球團(tuán)B破碎后，加入金屬化球團(tuán)質(zhì)量1～5％的焦粉，加入有機(jī)粘結(jié)劑和水，混合均勻和潤磨后，經(jīng)造球和干燥，得球團(tuán)C；

E、將步驟E所得球團(tuán)C進(jìn)行深度還原和熔分，控制深度還原和熔分溫度為1550℃～1700℃，深度還原和熔分完畢后，經(jīng)冷卻和渣金分離，得Fe-V-Cr合金和鈦渣。

其中，上述高鉻型釩鈦磁鐵礦煤基預(yù)還原-電爐深度還原熔分制備Fe-V-Cr合金和鈦渣的方法，步驟A中，所述混合料的粒徑為74～150μm占物料總質(zhì)量的78～92％。