[发明专利]一种含钛铁矿物中有价组元的分离富集方法

说明书

本发明涉及一种含钛铁矿物中有价组元的分离富集方法，将含钛铁矿物与作为还原剂硅铁合金粉共混，然后在电炉中被加热和保温以进行还原反应，反应完后磨成细粉，再进行磁选分离，得到含铁磁性物和含钛非磁性物。所述含钛铁矿物包括但不限于钛铁矿和钒钛磁铁矿。相比较于电弧炉冶炼钛铁矿制备高钛渣技术，本发明的反应温度较低，可以降低钛铁矿的还原温度，节约能源，且对钛铁矿中的有价组元铁、钛实现了有效的分离富集，铁、钛的回收率分别可达到70％和80％以上。相比较于传统的高炉冶炼钒钛磁铁矿，该方法不仅可以回收有价组元钛，而且还可以提高钒和铬的回收率，铁、钛、钒和铬的回收率分别可达70％、80％、80％和90％以上。

技术领域

本发明属于矿产资源综合利用技术领域，具体涉及一种含钛铁矿物中有价组元的分离富集方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种重要的含铁资源。由于钒钛磁铁矿的钛含量较高(二氧化钛品位7-13％)目前尚无成熟的全钒钛冶炼工艺。通常采用钒钛磁铁矿配合普通磁铁矿或赤铁矿入高炉冶炼，为保证高炉顺行，控制高炉渣中二氧化钛含量最高为22％-24％。该类型的高炉渣由于钛含量较低，经济价值较低，目前主要处于堆放状态，占地且污染环境。尤其对于低品位钒钛磁铁矿而言，由于其中的二氧化钛品位可达20-24％，虽然也可通过配加普矿采用高炉冶炼，但由于配矿后高炉炉料总的铁品位会降低，这样不仅会增加高炉焦比，而且有价组元钛也会进入炉渣中，使钛无法得到有效利用。而若采用非高炉法的煤基还原-磁选分离技术，虽然也可以达到有价组元提取的目的，但该钒钛磁铁矿中的钛最多只有约50％可被富集到非磁性物中，而此时钒资源的回收率也仅有68％。由此可见，低品位钒钛磁铁矿中的钒钛有价组元回收率均较低。

与此同时，钛铁矿具有储量丰富，价格低廉等优点，常被用来生产高钛渣和钛白。但在常规的钛铁分离工艺中，电弧炉加碳还原分离铁和钛，或者采用硫酸法直接浸出钛铁矿，获得钛白。电弧炉制备高钛渣会消耗大量能量，还原所需温度高达1700-1750℃，而硫酸法生产钛白，由于钛铁矿中铁氧化物的存在不仅会降低硫酸效率，而且该方法会产生大量废液，会对环境构成严重污染。

因此，如何高效回收利用这些含钛铁的矿物中的有价组元，最大程度地资源化利用、节省能耗、减少使用硫酸带来的大量废液和环境污染，是一项值得探讨和研究的课题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种含钛铁矿物中有价组元的分离富集方法，该方法将含钛铁矿物与作为还原剂的硅铁合金粉混合，然而在电炉中加热并保温，使混合物发生还原反应，再结合磁选分离法，将反应生成的含铁磁性物和含钛非磁性物分离，从而实现对该含钛铁矿物中有价组元铁、钛的分离和富集，含铁磁性物和含钛非磁性物均可作为后续生产的原料；若原料矿为钒钛磁铁矿，则磁选分离得到的非磁性物中含钛、钒和铬等有价组元。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种含钛铁矿物中有价组元的分离富集方法，是将含钛铁矿物与作为还原剂硅铁合金粉共混，然后在电炉中被加热和保温以进行还原反应，反应完后磨成细粉，再进行磁选分离，得到含铁磁性物和含钛非磁性物。

其中，含钛铁矿物与硅铁合金粉混匀后，可将混合均匀后的矿粉或直接备用，或制成球团或块体后转移至电炉中加热反应。

在本发明的一个较佳实施例中，其中，所述硅铁合金粉中硅含量为69～75wt％、铁含量为25～31wt％。