[實用新型]一種釩鈦磁鐵礦的冶煉裝置

有效

• 申請號: 202020438143.1
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN211947176U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 陳學剛;李東波;王云;郭亞光;徐小鋒;裴忠冶
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B5/18
• 分類號: C22B5/18;C22B34/12;C22B34/22;C21B13/00
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 吳婭妮;于寶慶

本實用新型一實施方式提供了一種釩鈦磁鐵礦的冶煉裝置，包括熔融單元、第一還原單元和第二還原單元；所述熔融單元用于將釩鈦磁鐵礦進行熔融處理，得到第一鐵釩鈦渣；所述第一還原單元用于將所述第一鐵釩鈦渣進行還原，得到第二鐵釩鈦渣；所述第二還原單元用于將所述第二鐵釩鈦渣進行還原，得到含釩生鐵。本實用新型一實施方式的冶煉裝置，通過兩個還原單元的設置，將釩鈦磁鐵礦分步還原，可以實現鐵、釩、鈦資源的綜合回收利用。

技術領域

本實用新型涉及釩鈦磁鐵礦，具體為一種釩鈦磁鐵礦的冶煉方法。

背景技術

目前，釩鈦磁鐵礦冶煉的較成熟工藝為高爐流程/裝置，但該工藝/裝置僅可回收鐵和釩，而高爐渣因TiO₂含量高(20～25％)無法用于建材原料，不僅造成了鈦的浪費，也導致高爐渣固體廢物的大量堆放。

非高爐法主要包括預還原-電爐法、還原-磨選法和鈉化焙燒-預還原-電爐法等幾類。預還原-電爐法雖然流程短、環境友好、生產效率高，但存在能耗高、高鈦渣冶煉困難、釩鈦回收率較低等問題，難以工業化生產；還原——磨選法操作溫度低、釩鈦鐵綜合利用率高，但由于工藝流程長、磨礦成本高、生產規模小，經濟性遠不如預還原——電爐法；鈉化焙燒——預還原——電爐法具有釩鈦回收率高，但存在鈉化劑加入量大、處理流程長、污水處理量大等問題，可行性較差。

傳統的高爐工藝/裝置無法回收利用鈦資源，而預還原——電爐法，一般還原熔分溫度在1550～1650℃，加入過量碳進行深度還原，得到含釩鐵水和高鈦渣(TiO₂含量大于30％，一般為50％)。在深度還原階段，鈦渣中TiO₂含量高，極易產生難熔的Ti(C，N)，惡化爐渣性質。長期的擴大試驗研究也一直未能解決深度還原階段鈦渣熔點高、黏度大的技術難題。

申請號為201910859496.0的專利申請提出了一種預還原-電爐深度還原-硫酸法綜合利用釩鈦磁鐵礦的工藝，預還原后的金屬化球團在電爐中熔分得到了含釩鐵水和富鈦渣(TiO₂含量45～50％)。該工藝在深度還原階段沒有特殊操作過程，對常見的關鍵問題(如碳化物形成、渣金分離狀態等)未見提及，也未給出含釩鐵水和鈦渣的關鍵成分(如鐵水中C、V，鈦渣中碳化物含量等)，其綜合指標可能與現有工藝比并不具有優勢，距離實際應用可能還需進一步改進。

申請號為201910169070.2的專利申請提出了一種釩鈦磁鐵礦預還原、電爐熔分和超重力富集的工藝。該工藝在電爐熔融分離，并使用蘭炭作為深度還原的還原劑，其操作溫度低(1400～1550℃)，且Fe、V、Ti的回收率均能超過99％，遠遠高于目前現有研究報道。但該工藝存在工藝流程較長、相關設備工業推廣難度大等問題，并未提及在較低的操作溫度下如何保證良好的深度還原效果，此外對于該工藝流程所得的超高金屬回收率可能與一般僅以含釩鐵水和鈦渣為產品的計算方式不同，但該工藝的計算依據未列出(可能將多個階段的副產品均計入可回收部分)。

發明內容

本實用新型的一個主要目的在提供一種釩鈦磁鐵礦的冶煉裝置，包括熔融單元、第一還原單元和第二還原單元；所述熔融單元用于將釩鈦磁鐵礦進行熔融處理，得到第一鐵釩鈦渣；所述第一還原單元用于將所述第一鐵釩鈦渣進行還原，得到第二鐵釩鈦渣；所述第二還原單元用于將所述第二鐵釩鈦渣進行還原，得到含釩生鐵。

根據本實用新型一實施方式，所述熔融單元包括側吹爐。

根據本實用新型一實施方式，所述側吹爐的爐體為水冷水套裝置，包括第一層、第二層和第三層，所述第一層為銅鋼復合水套，所述第二層和所述第三層均為銅水套。

根據本實用新型一實施方式，所述側吹爐的噴槍采用負壓水冷裝置。

根據本實用新型一實施方式，所述第一還原單元、所述第二還原單元均包括礦熱電爐。

根據本實用新型一實施方式，所述裝置包括至少一個煙氣處理單元，以對冶煉過程產生的煙氣進行處理。