[发明专利]钒钛磁铁矿综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及钒钛磁铁矿综合利用的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿作为一种复合铁矿资源，具有极高的综合利用价值，如何用好钒钛磁铁矿，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的目标。

传统高炉流程以及国外非高炉流程冶炼钒钛磁铁矿，只回收了铁和钒，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。

相关技术领域中，利用煤粉、焦粉等颗粒作为还原剂直接与钒钛磁铁矿颗粒混合制备球团并进行氧化、还原等处理，会因带入灰分而影响高钛炉渣二氧化钛的富集，降低二氧化钛品位。此外，现有技术钒钛磁铁矿直接还原-磁选工艺，细磨效率低、生产率低、产品中非磁性物中脉石含量高，增加了钒钛回收的原材料成本和能量的消耗。

因此，现有钒钛磁铁矿的处理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钒钛磁铁矿综合利用的方法，该方法可以实现钒钛磁铁矿中铁钒钛元素的全面回收，其中铁和钒的回收率不低于94％，钛的回收率不低于97％。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种钒钛磁铁矿综合利用的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将钒钛磁铁矿进行预处理，以便得到钒钛磁铁矿颗粒；

(2)将所述钒钛磁铁矿颗粒与粘结剂、添加剂和水进行混合成型处理，以便得到混合球团；

(3)将所述混合球团进行氧化处理，以便得到氧化球团；

(4)将所述氧化球团供给至竖炉中进行气基还原处理，以便得到还原球团；

(5)将所述还原球团、水和含钙添加剂混合进行磨矿-磁选处理，以便得到含铁磁性物和含钒钛非磁性物。

根据本发明实施例的钒钛磁铁矿综合利用的方法通过将含有钒钛磁铁矿的混合球团进行氧化处理，使得钒钛磁铁矿中难还原的铁化合物转化为较易还原氧化铁，从而可以显著降低后续还原温度，并且所得氧化球团可以获得满足竖炉直接还原质量要求；然后将所得氧化球团供给至竖炉中进行气基还原处理，还原气从竖炉中部喷入竖炉内，向上流动的还原气与从上至下的氧化球团接触发生还原反应，将球团中大部分铁氧化物还原成金属铁，而其中钒钛仍以氧化物形式存在，然后将所得还原球团与含钙添加剂混合进行磨矿磁选，其中的含钙添加剂可加速磁选过程非磁性物的沉降速度，提高磁选效率，从而降低金属铁的再氧化速度，并且相对于高炉中的还原过程相比，本申请采用竖炉进行气基还原不会外带脉石污染，从而使得所得非磁性物中钒钛品位较高，进而可以实现铁钒钛的全面回收，其中铁和钒的回收率不低于94％，钛的回收率不低于97％。

另外，根据本发明上述实施例的钒钛磁铁矿综合利用的方法，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，在步骤(2)中，将所述钒钛磁铁矿颗粒与所述粘结剂、所述添加剂和所述水按照质量比为100：(0.5～1)：(0.5～1)：(5～9)进行所述混合成型处理。由此，有利于提高铁、钒和钛的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述混合球团的粒径为8～15mm。由此，可进一步提高球团金属化率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述气基还原处理过程还原气中一氧化碳和氢气的体积总量占80％-95％，且所述还原气中所述氢气与所述一氧化碳的体积比为(1.25-5)：1。由此，可显著提高气基还原氧化球团的效率，从而进一步提高铁、钒和钛的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述还原气进所述竖炉的压力为0.15～0.5MPa。由此，可进一步提高气基还原氧化球团的效率，从而进一步提高铁、钒和钛的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述气基还原处理的温度为800～1000摄氏度，时间为4～8小时。由此，可进一步提高气基还原氧化球团的效率，从而进一步提高铁、钒和钛的回收率。