[实用新型]钒钛磁铁矿的冶炼系统

说明书

本实用新型公开了一种钒钛磁铁矿的冶炼系统，包括依次连通设置的预还原装置和熔融‑深还原系统，熔融‑深还原系统包括熔池熔炼‑电弧炉，熔池熔炼‑电弧炉包括炉体及设置于炉体的顶端的炉盖，当炉盖出于闭合状态时，炉体内部形成密封内腔，且沿远离所述炉体的顶端的方向上，炉体的下部包括依次连通设置的倒锥台和球缺体，倒锥台和球缺体形成适于物料在其中熔炼的熔池；电极，设置于所述炉盖上，所述电极的放电端远离所述炉盖伸入所述炉体内部。该冶炼系统实现了物料冶炼过程的分步操作，能够全方位的对含金属资源进行无害化处理，对多种金属元素进行有效回收，同时所述系统生产的物料范围宽、炉况连续稳定、能耗成本大幅度降低。

技术领域

本实用新型属于铁矿冶炼技术领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿的冶炼系统。

背景技术

攀枝花地区拥有非常丰富的钒钛磁铁矿资源，该矿石属于高钛型钒钛磁铁矿，因含有较高的TiO₂，其高炉冶炼技术与普通矿有很大的区别，冶炼过程中易出现炉渣过还原、黏度增加、渣铁分离困难、铁损高等现象，严重影响高炉的冶炼技术指标。

目前，国内外传统工业化处理钒钛磁铁矿的工艺主要是采用钠化提钒-回转窑-电炉法冶炼工艺。采用此工艺处理钒钛磁铁矿的企业有南非海威尔德钢铁公司、新西兰钢铁公司等。该工艺将钒钛磁铁矿精矿和钠盐混匀进行造球，然后在回转窑中氧化焙烧，使钒钛磁铁矿精矿中的钒氧化物在焙烧过程中转化成可溶性钒酸钠，通过水浸使钒酸钠溶于水中，实现钒与铁钛的分离。经过水浸的残球再送入回转窑进行还原，还原产品送入电炉熔分以获得铁水和钛渣，实现钛和铁的分离。

上述技术中，以TiO₂计，钒钛磁铁矿中的钛在电炉渣中的含量达到30％左右，如此高的含量会造成电炉渣的黏度增加，进而造成铁水和钛渣的分离较困难。因此，上述技术中钒钛磁铁矿中钛的回收利用率有待提高。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的是现有钒钛磁铁矿的冶炼技术存在钛的回收利用率低的缺陷，进而提供一种钒钛磁铁矿的冶炼工艺及冶炼系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型所提供的钒钛磁铁矿的冶炼工艺，包括如下步骤：

将粉状钒钛磁铁矿、兰炭粉和粘结剂混合造粒，得到颗粒物；

对颗粒物进行预还原，得到预还原后的颗粒物；

向预还原后的颗粒物中喷入兰炭粉和富氧空气，进行电弧冶炼直至形成熔池，利用兰炭粉的燃烧，进行熔池熔炼，得到钛渣和含钒铁水。

进一步地，所述颗粒物中粉状钒钛磁铁矿、兰炭粉和粘结剂的质量比为(4-5)：2：(2-4)；

所述预还原的温度为1000～1200℃、时间为120～240min。

进一步地，所述粘结剂为粘土、高岭土、凹凸棒土、膨润土和羧甲基纤维素钠中的至少一种；

所述兰炭粉中碳含量70-80wt％。

进一步地，在所述预还原之前，还包括将所述颗粒物于95-110℃下干燥0.5-1.5h至其含水量<2wt％的步骤。

进一步地，向预还原后的颗粒物中加入兰炭粉时，预还原后的颗粒与兰炭粉的质量比为(4-5)：2；

所述熔池熔炼的温度为1400-1550℃。

进一步地，还包括向预还原后的颗粒物中加入石灰石的步骤，所述石灰石与粉状钒钛磁铁矿的质量比为(1-2)：5；

所述颗粒物的直径为6-14mm；

所述富氧空气是指氧气的体积分数在25％以上。