[发明专利]一种铁粉与富钒钛料的制备方法

说明书

本发明公开了一种铁粉与富钒钛料的制备方法，包括以下步骤：将钒钛铁精矿与还原剂、催化剂、粘结剂混匀，得原料；将所述原料进行微波加热还原，得微波加热还原后的原料；将所述微波加热还原后的原料进行水淬，得水淬后的物料；将所述水淬后的物料进行磨矿‑选矿，即得铁粉与富钒钛料。本发明能够有效分离铁、钛成分，提高金属化率，同时降低过程能耗，减少工业生产成本。

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，具体为一种铁粉与富钒钛料的制备方法。

背景技术

在粉末冶金用铁粉生产的领域，一般国外是采用高品位铁精矿(TFe＝68～70％)通过煤基气基还原得到一次还原铁粉，其主要还原设备是回转窑或隧道窑，加热方式为燃煤、燃气或重油。而国内由于缺乏高质量的铁精矿与天然气或重油，多使用氧化铁皮(轧钢铁鳞)作为原料，采用钢铁厂高炉煤气作为燃气加热，煤粉或焦粉为还原剂，在隧道窑内反应得到一次还原铁粉。这个方法以国外的赫格纳斯法最为流行，但其缺陷也是明显的：首先，国内几乎没有如此高品位的铁精矿，不得不选择氧化铁皮作为原料，但其来源复杂，导致成分波动大，杂质含量高；其次，国内天然气与重油资源匮乏，被迫选择高炉煤气或焦炉煤气作为热源，必须与钢铁企业联合设厂，成本较高；再次，燃气加热是以辐射与热传导为主加热方式，其热效率低，隧道窑内升温慢、温度分布均匀性差，生产周期达到数十个小时，严重制约生产效率。我国目前每年需进口数十万吨的高端铁粉供国内粉末冶金厂，其价格是国内同类产品的两倍，在提高铁粉品质方面仍有大量工作可做。

自上世纪80年代开始，国内外对微波加热碳还原铁精矿尤其是复杂共生铁精矿就开始了研究，但受限于微波源功率过小、功率不可调、寿命短等因素限制，多局限在实验室研究范围；近十年来随着微波加热设备的进步，微波加热开始从低温烘干逐步转移到高温还原或氧化加工难处理矿物上来，但目前微波加热多用来改善磨矿过程能耗的问题，多数仍是实验室试验，鲜有实际投入工业生产的报道，尤其是在攀西地区，以钒钛磁铁矿为原料微波加热还原后分离铁、钛的生产线还是空白。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种铁粉与富钒钛料的制备方法，能够有效分离铁、钛成分，提高金属化率，同时降低过程能耗，减少工业生产成本。

为解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种铁粉与富钒钛料的制备方法，包括以下步骤：

将钒钛铁精矿与还原剂、催化剂、粘结剂混匀，得原料；

将所述原料进行微波加热还原，得微波加热还原后的原料；

将所述微波加热还原后的原料进行水淬，得水淬后的物料；

将所述水淬后的物料进行磨矿-选矿，即得铁粉与富钒钛料。

优选的，将所述钒钛铁精矿与还原剂、催化剂、粘结剂混匀后，进行压块及干燥处理。

更为优选的，所述压块及干燥处理的具体过程为：用压块机压成蜂窝煤形状的压块，所述压块高65mm，直径90mm，设有9个直径10mm的通孔，单个压块重710～720g，将所述压块暴晒3天干燥，使得水分小于0.8％。

优选的，所述钒钛铁精矿成分按质量百分比为：

TFe 50％～60％，FeO 18～28％，TiO₂ 9.5～20％，V₂O₅ 0.5～0.8％，CaO 0.4～1.5％，SiO₂ 3.5～5.5％，MgO 0.6～4.0％，Al₂O₃ 1.0～5.0％，S 0.5～1.2％。