[发明专利]一种高钒生铁的制备方法

说明书

本发明公开了一种高钒生铁的制备方法，属于冶金技术领域。制备方法包括：将钒钛磁铁矿金属化球团以及占钒钛磁铁矿金属化球团的3－10wt％的碳质还原剂混合置于熔炼炉中熔炼，将熔炼温度升至1500－1550℃、保温10－30min后立即放出低钒铁水，保留炉渣；以及将熔炼温度重新升至1550～1600℃，在3～5min中内分3～5次加入碳质还原剂与氧化钙粉形成的混合料，保温10～60min后，立即放出高钒生铁水，凝固后得到高钒生铁。本发明制备的高钒生铁钒含量高，其生产的高钒渣可以适用于直接生产钒铁合金。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种高钒生铁的制备方法。

背景技术

我国四川攀西地区钒钛磁铁矿储量巨大。目前钒钛磁铁矿中的钒元素提取的主要方式是直接还原－熔分或高炉冶炼得到含钒生铁，再通过后续步骤得到钒产品。

对于用现有的直接还原－熔分或高炉冶炼钒钛磁铁矿得到的含钒量较低的含钒生铁(V≤1wt％)，其只能冶炼出V₂O₅含量小于20wt％的钒渣，这样的钒渣通常只能用于生产V₂O₅，不能很好的适用于直接生产钒铁合金。并且这种钒渣的杂质含量高，用于生产V₂O₅时会造成较高的能耗，增加生产成本。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种高钒生铁的制备方法，以解决现有含钒生铁钒含量较低的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种高钒生铁，其钒含量高，其生产的高钒渣可以适用于直接生产钒铁合金。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高钒生铁的制备方法，包括：

(1)将钒钛磁铁矿金属化球团以及占钒钛磁铁矿金属化球团的3－10wt％的碳质还原剂混合置于熔炼炉中熔炼，将熔炼温度升至1500－1550℃、保温10－30min后立即放出低钒铁水，保留炉渣；以及

(2)将熔炼温度重新升至1550～1600℃，在3～5min中内分3～5次加入碳质还原剂与氧化钙粉形成的混合料，保温10～60min后，立即放出高钒生铁水，凝固后得到高钒生铁；

其中，步骤(2)中碳质还原剂的加量为钒钛磁铁矿金属化球团的0.5－1.5wt％，氧化钙粉的加量为钒钛磁铁矿金属化球团的1－3wt％。

在本发明的步骤(1)中进行熔分时，选择加入的碳质还原剂的加量为钒钛磁铁矿金属化球团(以下简称金属化球团)的3－10wt％，以还原金属化球团中过多的FeO，并使炉渣中剩余的FeO含量能够保持在9～13wt％的范围内，从而防止钒被还原而进入熔分出的低钒铁水中，进而有助于使钒富集于一次炉渣中。若在此过程中加入过多的碳质还原剂，则会降低一次炉渣中剩余FeO的含量，进而导致一部分钒进入低钒铁水中，而降低钒在一次炉渣中的富集程度。同时，碳质还原剂的加入量在3％～10％的范围内根据金属化球团的金属化率进行选择，球团的金属化率越高需加入的碳质还原剂越少。反之亦然。

此外，本发明在步骤(1)中获得低钒生铁水可以可用于炼钢或作为转炉吹氧提钒的冷却剂。

在本发明的步骤(2)中，再次加入球团质量的0.5％～1.5％的碳质还原剂的目的是还原步骤(1)熔分后获得的一次炉渣中过多的FeO，并使二次炉渣中剩余的FeO含量保持在0～3wt％的范围内，有利于钒被还原进入高钒铁水中，从而有助于使钒富集于高钒生铁中。在步骤(2)中，若碳质还原剂含量高于该范围，则会使二次炉渣中的钛被还原为碳氮化钛，造成二次炉渣粘度增大，不利于二次炉渣与高钒铁水的分离；若碳质还原剂含量低于该范围，则会导致二次炉渣中FeO含量过高，不利于钒富集在高钒生铁中。