[发明专利]处理钒钛磁铁矿的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金能源化工领域，具体而言，本发明涉及处理钒钛磁铁矿的系统和方法。

背景技术

钒钛磁铁矿含有铁、钒、钛等多种有益元素，具有较高的开采利用价值。钒钛磁铁矿经选矿可加工成钛磁铁矿精矿(含钒)、钛铁矿精矿等。提高钒钛磁铁矿的入炉品位不仅能够得到更优质的产品，同时还能降低能耗，节约能源，提高经济效益。如何将低品位的钒钛磁铁矿资源通过处理而综合利用起来，至关重要。但由于钒钛磁铁矿结构复杂，单纯的磨矿磁选工艺很难将钒钛磁铁矿精矿品位提高到理想状态。

因此，处理钒钛磁铁矿的手段仍有待改进。

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处理钒钛磁铁矿的系统和方法。采用该系统可以有效地利用煤热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理钒钛磁铁矿的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：混料装置，所述混料装置具有钒钛磁铁矿入口、热解煤入口和混合物料出口；快速热解炉，所述快速热解炉具有混合物料入口和反应产物出口、热解气出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有反应产物入口、筛下物出口和筛上物出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连；水洗装置，所述水洗装置具有筛下物入口、水洗后矿物出口和水洗后半焦出口，所述筛下物入口与所述筛下物出口相连；磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有水洗后矿物入口、钒钛磁铁矿精矿出口和尾渣出口，所述水洗后矿物入口与所述水洗后矿物出口相连。

由此，根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的系统通过混料装置将钒钛磁铁矿与热解煤混合后，采用快速热解炉对混合物料进行快速热解、还原处理，使热解煤热解得到热解气，并利用热解气对钒钛磁铁矿进行气基直接还原反应，进而通过筛分装置对反应产物进行过筛处理，以便分离粒径较大的半焦，然后将粒径较小的还原矿物供给至水洗装置，通过水洗进一步除去还原矿物中混有的半焦，最后通过磨矿磁选装置对水洗后矿物进行磨矿磁选，得到提质后的钒钛磁铁矿精矿。该系统可以有效地利用热解煤热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理钒钛磁铁矿的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述筛分装置的筛孔直径为0.1～0.3mm。由此，可以有效地除去还原产物中剩余的半焦，从而提高提质得到的钒钛磁铁矿精矿的品质。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用前面实施例的处理钒钛磁铁矿的系统处理钒钛磁铁矿的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中进行混合，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料供给至快速热解炉进行快速热解、还原处理，以便得到反应产物和热解气；(3)将所述反应产物在筛分装置中进行过筛处理，以便得到筛上含碳物和筛下还原矿物；(4)利用水洗装置对所述筛下还原矿物进行水洗，以便除去所述筛下还原矿物中混有的煤粉，得到水洗后矿物；以及(5)将所述水洗后矿物在磨矿磁选装置中进行磨矿磁选，以便得到钒钛磁铁矿精矿和尾渣。

由此，根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的方法通过混料装置将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中混合后，采用快速热解炉对混合物料进行快速热解、还原处理，使还原煤热解得到热解气，并利用热解气对钒钛磁铁矿进行气基直接还原反应，进而通过筛分装置对反应产物进行过筛处理，以便分离粒径较大的剩余半焦，然后将粒径较小的还原矿物供给至水洗装置，通过水洗进一步除去还原矿物中混有的半焦，最后通过磨矿磁选装置对水洗后矿物进行磨矿磁选，得到提质后的钒钛磁铁矿精矿。采用该方法可以有效地利用还原煤热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理钒钛磁铁矿的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿与所述热解煤的质量比为1:(2～6)。由此，可以显著提高对提质得到的钒钛磁铁矿精矿的品质。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量不低于95wt％。由此，可以显著提高后续快速还原处理的效率。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述还原煤为长焰煤。