[发明专利]制备钒钛氧化球团的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及制备钒钛氧化球团的系统和方法。

背景技术

钒钛矿作为一种复合铁矿资源，具有极高的综合利用价值，如何用好钒钛矿，发挥资源的最大优势，全面回收铁钒钛一直是冶金界科研工作者努力目标。传统高炉流程以及国外非高炉流程冶炼钒钛矿，只回收了铁和钒，而钛进入高炉渣，由于钛品位太低暂无经济合理的回收价值，造成钛资源的大量流失。

中国专利申请号201310653098.6公布了一种竖炉用钒钛磁铁矿氧化球团焙烧工艺，本发明提供了一种竖炉用钒钛磁铁矿氧化球团焙烧工艺，将钒钛磁铁矿细磨成粒度200目以下占70％以上的矿粒，然后烘干；再加入10wt％-15wt％有机粘结剂，混匀后造球；将生球进行氧化焙烧，冷却得到氧化球团。该技术缺点：有机粘结剂原材料来源于石油制品和其它工农业化学品，球团氧化焙烧过程中，VOC值高，产生大量有害气体，污染环境。

北京科技大学周取定发表了论文《含碱金属铁氧化物还原的化学动力学研究》，并推导了铁氧化物还原反应化学动力学过程，计算了反应活化能和反应级数。含碱金属铁氧化物还原反应活化能比纯铁氧化物降低20％左右，反应约为1级。由于碱金属是导致晶体异常开裂和铁须生长的重要因素，因此含碱金属铁氧化物还原膨胀率高，强度低无法满足竖炉直接还原工艺生产要求。

攀枝花新流程实验小组张若平在钢铁钒钛发表了题为“钒钛磁铁矿钠化法新工艺的技术进展和工艺评价”，该工艺将制取的钠化球团氧化焙烧后浸钒然后入回转窑直接还原进行下步工序处理。球团外配6wt％芒硝，混料造球，链篦机干燥温度为150-250摄氏度，预热温度为800-900摄氏度，时间30-60min，回转窑氧化焙烧温度为1250-1280摄氏度，氧化焙烧时间30-60min后，罐组水浸后球团入回转窑直接还原，得到金属化球团。该方法的缺点是：用硫酸钠焙烧时易产生二氧化硫有害气体，对环境造成污染；且钠盐用量高球团强度及还原膨胀率指标无法满足竖炉直接还原生产的要求；同时氧化时间长，球团生产能耗高。

因此，现有制备钒钛氧化球团的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备钒钛氧化球团的系统和方法。采用该系统所得的钒钛氧化球团具有强度高、还原膨胀率低和还原性高的优点，钒钛氧化球团的还原性提高了2％-10％，而且能满足竖炉直接还原生产的要求。

在本发明的一个发明，本发明提出了一种制备钒钛氧化球团的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

预处理单元，所述预处理单元具有钒钛铁矿入口、水出口和钒钛铁矿颗粒出口；

混合装置，所述混合装置具有钒钛铁矿颗粒入口、粘结剂入口、碱金属盐入口、萤石入口、水入口和混合物料出口，所述钒钛铁矿颗粒入口与所述钒钛铁矿颗粒出口相连；

成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；

筛分装置，所述筛分装置具有混合球团入口、合格混合球团出口和不合格混合球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连，所述不合格混合球团出口与所述混合装置相连；

干燥预热装置，所述干燥预热装置具有合格混合球团入口、水出口和干燥球团出口，所述合格混合球团入口与所述合格混合球团出口相连；

焙烧装置，所述焙烧装置具有干燥球团入口、不合格氧化球团出口和合格氧化球团出口，所述干燥球团入口与所述干燥球团出口相连，所述不合格氧化球团出口与所述混合装置相连。