[发明专利]钒钛铁精矿制备低钒钛合金钢粉新技术

说明书

技术领域

本发明涉及矿产资源综合利用与冶金技术领域，具体涉及钒钛铁精矿制备低钒钛合金钢粉新技术。

背景技术

现有公开的专利和文献报导记述的制备低合金钢粉的方法基本是四大类，即元素混合粉法、部分预合金粉法、预合金粉法与包覆粉，这些方法都是以多种已进行初级加工的金属粉或母体粉为基的基础上，通过一系列加工工艺制成，以矿产品为原料、通过一个工艺流程直接制备低合金钢粉的技术，未见任何披露。

本专利发明人，在201210257024.6专利中提出了从钒钛铁精矿中制备新型优质细粒微量合金铁粉的方法，虽然它是一种固溶有Co、Ni、V、Ti等微量元素的优质铁粉，若要制备低合金钢粉，还需要补加金属粉末量，才能达到低合金钢粉的组分要求。专利200510022195.0提出了一种用含钒生铁或海绵铁直接熔炼钒合金钢或钒钛合金钢的方法，但是要制得与本专利提出的低钒钛合金钢粉，还需要用高压水或气体在雾化器内将合金钢液进行破碎处理。

既然能够从钒钛铁精矿中制备微量合金铁粉，能不能直接制备低合金钢粉呢？受到本专利发明人提出的201210580477.2“隧道窑还原磨选法制备酸溶性富钛料和铁粉新工艺”采用新型催化剂L的启发，若应用于钒钛铁精矿的处理，能取得什么效果呢？经系统试验，揭示了钒钛铁精矿还原过程中，仅仅加入新型催化剂L，不仅具有优良的催化功能，而且具有本专利所提的制备低钒钛合金钢粉的独特技术效果。

新型催化剂L在201210580477.2中没有公开其组分，在本专利申报和应审查员第一次审查意见的要求，同时正式公开，其组分为腐植酸钠。

腐植酸钠作为浮选药剂、添加剂、黏结剂应用于冶金技术领域已有诸多报导，如高分子固结球团直接还原法专利（CN85103346A）中，公开了为防止回转窑还原过程中结圈问题，开发出腐植酸钠作为铁矿球团粘结剂使用的技术，但是作为催化剂使用，还是第一次，作为核心技术应用于从钒钛铁精矿中直接制备低合金钢粉也是第一次，特别是我国钒钛磁铁矿极其丰富，可说是取之不尽，通过本专利的实施，有望发展为具有中国矿产资源特色的钒钛低合金钢粉及其粉末冶金制品的系列产品。

腐植酸钠的分子式为C₉H₈Na₂O₄ ，无毒无臭无腐蚀，极易溶于水。系采用天然含腐植酸的优质低钙低镁风化煤经化学提炼而成，它是一种多功能的天然有机高分子化合物，含有羟基，醌基，羧基等较多的活性基团，具有很大的内表面积，有较强的吸附，交换，络合，螯合能力。腐植酸钠已在国民经济的众多领域得到应用和认可。尤其是作为陶瓷添加剂，解胶剂，钻井泥浆调整剂，工业用水稳定剂，水泥减水剂，锅炉除垢剂，矿石浮选剂，废气废水处理剂，水煤桨外加剂，型煤粘合剂，蓄电池阴极板扩张剂等，显示出强大的生命力。其次，在农业中作为复合肥料，可改变土壤结构，对农作物起到防病抗病增产增收的效果。禽畜养殖中作为饲料添加剂，水产养殖中作为增效剂。在医药上可作浴疗药剂等。在矿产资源综合利用与冶金技术领域的应用，还有很多潜在的功能尚未开发，201210257024.6开发出其中的一种低温还原钛与铁的功能，本专利则在此基础上，又挖掘出一种新的独特功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是从钒钛铁精矿中直接制备低钒钛合金钢粉新技术。

本发明所采取的技术方案是：用无毒无臭无腐蚀的腐植酸钠作为新型催化剂，按钒钛铁精矿100份，腐植酸钠1.5～5份，无烟煤15～28份配料，混匀，压块或制粒，装罐入仿隧道窑于1200℃±30℃还原，还原料经湿式磨选后，获得含钒、钛的一次还原铁粉，再经二次精还原后，直接制成含Fe ＞98%、V 0.3～0.4%、Ti 0.4～0.97%、C 0.2～0.4%的性价比高的低钒钛合金钢粉。具体包括如下实施步骤：。

a、配料：按重量配比将矿100份、催化剂腐植酸钠1.5～5份和固体还原剂15～25份混匀；

b、装料、还原：a步骤中混匀后的混合物压块（或造球）装罐或直接装罐，然后于仿隧道窑中加热温度至1200℃±30℃并保温5h，得到还原锭；

c、磨选分离：b步骤所得还原锭破碎、磨细、弱磁选分离，得到富钒钛料和一次还原铁粉；

d、二次精还原：c步骤所得的一次还原铁粉用氢气（或分解氨）作为还原介质进行二次精还原，获得低钒钛合金钢粉。

其中，所述钒钛铁精矿外，还适用于其他多金属铁精矿处理；