[发明专利]一种新型优质细粒微量合金铁粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿产资源综合利用与粉末冶金领域，具体涉及一种从钒钛铁精矿中制备新型优质细粒微量合金铁粉的方法。

背景技术

国内外生产铁粉的方法有数十种之多，但实现产业化的只有以高纯铁精矿和铁鳞为原料的还原法，现今主导生产铁粉的工艺仍然是以固体碳为还原剂，在随道窑中还原铁精矿或铁鳞的方法(赫格纳斯法)。但用钒钛铁精矿等难选多金属共生矿制备细粒微量合金铁粉的工业实践尚未见报导。

前苏联于1961年报导了用钒钛铁精矿制备还原铁粉的研发工作，加入20％氯化钠，于1150-1200℃直接还原钒钛磁铁精矿，经磁磨分离，可获得含铁98％以上的铁粉和TiO₂含量70％以上的富钛料；日本专利添加30％碳酸钠，于1110-1200℃还原，经磨选，可获得含铁93％左右的铁粉精矿，烧结后供电炉炼钢；新西兰报导了借用瓷厂隧道窑还原钛磁铁精矿的试验结果，但铁、钛分离不理想；1978年前苏联又报导用乌拉尔地区含钒、钛、铬、镍等多元素铁矿物制得了合金铁粉(又称天然合金铁粉)。但上述这些报导目前尚无1例成功应用于工业生产中。

为开发我国攀枝花地区极其丰富的钒钛磁铁矿资源，从上世纪60年代中，梁经冬及其创新团队索先系统地开展了隧道窑还原磨选法综合利用攀枝花钛精矿和钒钛铁精矿的小型、扩大和半工业试验，1991年申报专利号为ZL91106655.1的发明专利——《用还原磨选法制取微合金铁粉的方法》，1997年1月授予了发明专利权。2008年又申报专利号为200810143675.6的发明专利——《一种新的综合利用钒钛铁精矿的产业化方法》，2012年4月授予发明专利权。近年来梁经冬等人利用民营企业灵活机动的运作优势，在申报专利的同时与多个企业合作，进行专利的实施，在产业化的道路上，又取得新的突破与长足进展。开发对象从单一矿源拓展到多种共生矿与难选矿源；制备方法与配套装置，从试验走向提供成套设备与技术的设计建厂阶段，现已在新疆建成年产15万吨与昆钢建成年产5吨的示范厂，即将投产。自主研发专利持续不断的深入实施，必将为我国难选多金属矿的综合利用开创一条拥有自主知识产权的产业化新路。

发明内容

本发明是在实施ZL91106655.1与200810143675.6专利的过程，从矿产资源特点与企业对产品性能与品种需要出发，不断改进、补充、完善，开发出的一种能够实现产业化的制备优质细粒微量合金铁粉的方法。

本发明所要解决的技术问题是提供一种优质细粒微量合金铁粉的制备方法，该方法的铁回收率较高，获得的铁粉氧含量为0.2％，粒度-325目≥95％、TFe品位98.5～99.5％，且固溶有微量V、Ti、Co、Ni合金元素。经权威机构检测，本发明半工业试验用钒钛铁精矿多元素分析、产品指标、质量标准与国内外优质品牌产品的质量指标进行比较，结果示于表1、表2、表3、表4：

表1半工业试验用钒钛铁精矿多元素分析

表2半工业试验合金铁粉的化学成分(％)

表3半工业试验合金铁粉工艺性能

表4本发明合金铁粉3的能谱微区成分分析(％)