[发明专利]铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法

权利要求书

1.一种铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将铌粗精矿、造渣剂、还原剂、粘结剂按100:(0-50):(2-25) :（0-10）的质量比进行混合配料，制成含碳球团烘干备用；

（2）将含碳球团布在熔炼炉的炉底上，铺碳质粉末，以调节炉内气氛和促进金属铁生成，含碳球团在炉内经预热、还原、高温熔分；通过控制步骤（1）中的配料组成及炉内氧势，并监控步骤（2）中熔炼产出物的组分、球团的金属化率来调整炉内氧势及炉渣的CaO/SiO₂质量比至合适的范围；炉内还原温度800℃～1150℃，还原时间30～60min，所述炉渣的CaO/SiO₂质量比控制在0.3～0.7；球团的金属化率达到10～60％；所述熔分温度≥1350℃，熔炼时间≥10min；

（3）将熔分渣-铁用出料器排出炉外，经冷却后进行渣-铁分离，炉渣经磨细后进入浮选工序，获得到高品位铌精矿。

2.根据权利要求1所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述铌粗精矿中Nb2O5含量1～10％，TiO2含量0.5～12％，REO含量1～8%，总Fe含量5～60%，CaO含量≤30%，MgO含量≤20%，SiO₂含量≤50%，Al₂O₃含量≤10%；所述铌粗精矿中含铌矿物包括铌铁矿、铌铁金红石、易解石、铌钙矿中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述还原剂包括固体还原剂；所述固体还原剂包括半焦、焦炭、石油焦、木炭、煤中的一种或几种；所述固体还原剂中C的含量≥75%。

4.根据权利要求1所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述造渣剂包括石英石、河沙、白云石、石灰石、硅石中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述熔炼炉包括竖炉、鼓风炉、平炉、电炉、转炉、侧吹炉、底吹炉、顶吹炉、反射炉中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，通过控制步骤（1）中造渣剂在配料中的组成，并监控步骤（2）中熔炼产出的炉渣的CaO/SiO₂质量比以调整炉渣体系使其发生铌向烧绿石型铌矿相的集中转化，所述炉渣的CaO/SiO₂质量比控制在0.3～0.65。

7.根据权利要求6所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述炉渣的CaO/SiO₂质量比控制在0.35～0.55。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述步骤（3）中炉渣的冷却速度≤30℃/min。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述高品位铌精矿为烧绿石型铌精矿，且其中Nb₂O₅+REO+TiO₂总含量≥30%。

10.根据权利要求9所述的铌粗精矿还原-熔分两段生产高品位铌精矿的方法，其特征在于，所述烧绿石型铌精矿中主要矿相烧绿石的化学式为A_2-mB₂O_6-wY_1-n，m=0~1.7，w=0~0.7，n=0~1，其中A位置元素包括Na、Ca、Mn、Ba、REE、Sb、U、Th 、Sr、Fe²⁺中的至少一种，B位置主要构成元素包括Nb、Ti、Ta、Al、Fe、Zr、Sn、W中的至少一种，Y位置主要有空穴、O、F、OH^-、H₂O中的至少一种。