[发明专利]钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法。

背景技术

钒铬铁合金是优良的不锈钢原料，也可作为钒基储氢合金的基础材料，铬是一种全球性稀缺的重要战略物资，也是我国紧缺的战略金属，因此钒铬铁合金具有重要的工业价值。目前制备钒铬铁合金采用五氧化二钒、三氧化二铬、铁作为原料，对原料纯度的要求高，成本相对较高。

中国四川省攀西地区钒钛磁铁矿是我国著名的三大共生矿产之一，储蓄量十分丰富，特别是攀枝花红格南矿区资源含量约40亿吨，矿中铬含量高，为高铬高钛型钒钛磁铁矿，同时也是大型的铬矿，折合金属铬储量600多万吨。目前攀枝花红格南矿区的高铬高钛型钒钛磁铁矿尚未进行大规模工业开发利用，从该矿中选出的主要选矿产品是钒铬铁精矿，但尚未见有关利用钒铬铁精矿制备钒铬铁合金的研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以钒铬铁精矿金属化球为原料，进行二次还原熔炼制备出钒铬还原渣和高品质的钒铬铁合金，该方法包括以下步骤：

A、将钒铬铁精矿金属化球团、含碳还原剂混合均匀，置于熔炼炉中，进行还原熔炼，生成微合金化铁水和钒铬还原渣，将微合金化铁水放出，钒铬还原渣留在熔炼炉中；

B、微合金化铁水放完后，加入含碳还原剂和石灰的混合料，再进行还原熔炼，生成钒铬铁水和含钛炉渣，放出钒铬铁水并冷却后得到钒铬铁合金。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，所述钒铬铁精矿金属化球团的化学成分为：TFe：50～70％、FeO：10～20％、TiO₂：10～15％、Cr₂O₃：0.6～1.0％、V₂O₅：0.5～0.8％、CaO：1.0～1.5％、MgO：2.0～4.0％、SiO₂：3.0～4.0％、Al₂O₃：2.0～4.0％。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，所述钒铬铁精矿金属化球团的粒度为8～35mm。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，所述钒铬铁精矿金属化球团的金属化率为50％～70％。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，所述含碳还原剂为煤粉、焦粉、石墨粉、木炭粉或兰炭粉中的至少一种。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，所述含碳还原剂的粒径≦5mm。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，所述含碳还原剂的用量为钒铬铁精矿金属化球团质量的1.0％～15.0％。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，步骤A中，所述熔炼的温度为1450℃～1650℃。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤A中，所述熔炼的时间为15min～45min。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述含碳还原剂为煤粉、焦粉、石墨粉、木炭粉或兰炭粉中的至少一种。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述含碳还原剂的粒径≦5mm。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述含碳还原剂的用量为钒铬铁精矿金属化球团质量的1.0％～20.0％。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述石灰的CaO含量为90-96％。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述石灰的粒径≦5mm。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述石灰的用量为钒铬铁精矿金属化球团质量的1.0％～3.0％。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述熔炼的温度为1450℃～1650℃。

其中，上述所述的钒铬还原渣二步法还原熔炼制备钒铬铁合金的方法中，步骤B中，所述熔炼的时间为20min～60min。