[发明专利]一种从钒钛磁铁矿中分离铁、钒、钛的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及还原焙烧、化学浸出及磁选工艺，具体涉及一种从钒钛磁铁矿中分离铁、钒、钛的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是我国重要的矿产资源，是国内主要的钒钛材料的生产原料。目前高炉冶炼是钒钛磁铁矿的主要利用方式，该法使钒进入铁水经氧化吹炼形成钒渣用于提钒，所得半钢用于炼钢，而钛则进入高炉渣中难以利用，资源综合利用率低。因此，提高钒钛资源利用率的新方法亟待开发。

申请号为201310445237.6的中国专利提出将钒钛磁铁矿与硫酸钠、煤粉制球并控制气氛还原，并在弱酸性条件下浸出所得金属化球团中钒，浸渣磁选分离铁、钛，可实现铁、钒、钛有效分离。但控制pH所需酸耗高，使用硫酸钠焙烧时易产生二氧化硫有害气体，且钠盐用量高、钒浸出率未知。

申请号为201110367255.8的中国专利提出将钒钛磁铁矿加入添加剂及还原剂造块还原，所得还原锭破碎磁选得到还原铁粉和富钒钛料，可获得含铁95％的铁粉，铁回收率为94％，富钒钛料钒、钛的收率均大于93％，该发明实现了铁与钒钛的分离，金属回收率高，但为涉及钒与钛的分离。

申请号为201010188625.7的中国专利提出将钒钛磁铁矿中添加钠盐氧化焙烧，然后浸出提取钒、铬，对浸渣再进行还原并磁选分离铁与钛，可实现铁、钒、铬、钛的分离，金属回收率较高，但分离过程较为复杂。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述的技术问题，提供一种从钒钛磁铁矿中分离铁、钒、钛的方法。以提高钒钛磁铁矿的资源利用率，实现钒钛磁铁矿中铁、钒、钛的各自分离并富集。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

本发明通过添加钠盐，使钒在铁还原的过程中转化为可溶性钒酸盐，即钒的转化与铁的还原同时进行。而后通过磨矿浸出，钒进入溶液，再使用磁选分离铁与钛，从而实现铁钒钛的同步分离。

一种从钒钛磁铁矿中分离铁、钒、钛的方法，它包括以下步骤：

A，造块

首先，将钒钛磁铁矿粉碎后加入添加剂和/或还原剂、粘接剂，制成球团或压块；

所述添加剂为氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钠、硼砂中的一种或多种；

B，还原

然后，将步骤A制得的球团或压块在温度为800～1300℃的条件下进行还原焙烧20～150min；

C，磨浸

其次，将步骤B还原处理的球团或压块进行水淬后，立即将所得矿浆置于湿式球磨机中球磨并浸出5～60min；

D，分离

最后，将步骤C的矿浆进行固液分离，得到浸钒液和浸渣，浸渣进行磁选，得到铁精矿和富钛尾矿，所述磁选的磁场强度为0.1～0.3T。

本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述还原剂为煤粉或焦粉，所述还原剂的加入量为钒钛磁铁矿质量的0～20％；所述添加剂的加入量为钒钛磁铁矿质量的2～35％；所述粘接剂为膨润土，所述粘接剂的加入量为钒钛磁铁矿质量的0.2～1％。

本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述添加剂中加入碳酸钙、氧化钙、氯化钙、氯化镁、氧化镁中的一种或多种。

本发明更进一步的技术方案，在步骤B中，所述还原焙烧的气氛为空气、一氧化碳、氢气或天然气气氛。

本发明更进一步的技术方案，当步骤A中加入还原剂时，步骤B还原焙烧的气氛为空气；当步骤A中不加入还原剂时，步骤B还原焙烧的气氛为一氧化碳、氢气或天然气。

本发明更进一步的技术方案，在步骤C中，所述水淬和磨浸时，矿浆的质量浓度为10～35％。

本发明更进一步的技术方案，在步骤D中，所述磁选可以是一段磁选，也可以是多段磁选。

本发明更进一步的技术方案，在步骤D中，所述浸钒液接着进行调浆沉钒，然后固液分离，得到钠盐和钒酸铵。

本发明更进一步的技术方案，所述钠盐回收利用；所述钒酸铵煅烧得到氧化钒和氨气。

下面将详细地说明本发明。

一种从钒钛磁铁矿中分离铁、钒、钛的方法，它包括以下步骤：

A，造块

首先，将钒钛磁铁矿粉碎后加入添加剂和/或还原剂、粘接剂，制成球团或压块；

所述添加剂为氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钠、硼砂中的一种或多种；

B，还原

然后，将步骤A制得的球团或压块在温度为800～1300℃的条件下进行还原焙烧20～150min；