[发明专利]利用钛矿生产富钛料和钢铁制品的方法

摘要

本发明公开了一种利用钛矿生产富钛料和钢铁制品的方法，本发明能有效回收利用钒钛磁铁矿表内矿、表外矿和风化矿或钛砂矿中各种有价元素。本发明的技术方案为：钒钛磁铁矿(或钛砂矿)经粗碎、中碎筛分后，+15mm～-75mm矿石磁滑轮抛尾，-3mm矿石或风化矿浓缩抛尾后重力选矿，-3mm～+15mm矿石入一段磨矿，磨机排矿经重力选矿进二段磨矿，二段磨机排矿经重选——弱磁——强磁——浮选得钛铁精矿，或者此钛铁精矿(或钛砂精矿或钛精矿)和钒钛铁精矿按一定比例混合配加粘结剂和碳质还原剂混匀后造球进行预还原生成金属化球团矿，进电高炉或矿热炉冶炼生产钛渣和天然合金铁水；钛渣经破碎磨矿重选得酸溶性富钛料；钛渣或酸溶性富钛料进入火法冶金选矿过程，生产人造金红石和微晶玻璃；人造金红石富钛料和煤细磨按一定比例混合配加粘结剂制成含碳钛粒，在焙烧炉内焙烧冷却后，筛分分级成+0.3mm～-1.4mm粒级含碳金红石富钛料；天然合金铁水经转炉双联法吹钒铬，所得钒铬钢渣用湿法冶金提取分离钒铬；天然合金铁水脱硫高压水雾化成铁粒，精还原磨碎得合金铁粉；天然合金铁水经脱硫增碳，钢包精炼，高压水雾化成钢粒，经磁选还原退火磨碎得合金钢粉；天然合金铁水经脱硫增碳，钢包精炼，电渣重熔，水压机锻压得合金钢。

主权项

1、一种利用钛矿生产富钛料和钢铁制品的方法，包括如下工艺步骤：(A)钛矿(钒钛磁铁矿及其风化矿、钛砂矿)中三种有价矿物(钛磁铁矿、钛铁矿和硫化物)混合选矿生产钛铁精矿，其特征在于：钛矿(1000mm～0mm)经粗破碎(1)，筛分(2)，+75mm矿石中碎(3)，+15mm～-75mm矿石进磁滑轮(5)排弃脉石矿物(废石)得粗精矿1，粗精矿1脱磁(6)进细碎(9)，粗碎(1)、中碎(3)和细碎(9)排矿进入筛分(4)，-3mm的钒钛矿、重选风化矿和钛砂矿进浓缩(7)，排去尾矿1，粗精矿2进重选(10)，排去尾矿2，重选中矿1、粗精矿3和矿仓(8)中3～15mm矿石进一段磨矿(11)，磨机排矿进螺旋分级筛(12)，+3mm矿石返回一段磨机(11)再磨，-3mm矿石进重选(13)排去尾矿3，重选中矿2返回一段磨机(11)再磨，粗精矿4进二段磨矿(14)，磨机排进分级机(15)分级，粗粒返回二段磨机再磨，已单体解离矿物进重选(16)得精矿1，中矿3返回二段磨机再磨，粗精矿5进弱磁选(17)得精矿2和粗精矿6，粗精矿6脱磁或不脱磁进强磁选(18)得精矿3和粗精矿7，粗精矿7脱磁(19)进浮选(20)得精矿4和尾矿4，精矿1、精矿2、精矿3和精矿4混合得钛铁精矿(或钛砂精矿或钛精矿)。(B)钛铁精矿(或钛砂精矿或钛精矿)电炉冶炼生产钛渣(熔分钛渣)和半钢(天然合金铁水)，其特征在于：钛铁精矿(或钛砂精矿或钛精矿)，或者此钛铁精矿(或钛砂精矿或钛精矿)和钒钛铁精矿(TFe＞40％、TiO2＞8％)按一定比例混合成钛铁精矿(TFe：30％～60％、TiO2：12％～55％)配加粘结剂(膨润土等)及碳质还原剂混匀后(21)，造球团(22)，进竖炉或回转窑(23)预还原生成金属化球团，金属化球团矿进电高炉或矿热炉(24)冶炼，钛铁分离得钛渣(熔分钛渣)和天然合金铁水(半钢)。(C)钛渣(TiO2＞55％)生产酸溶性富钛料，其特征在于：用真空泵(25)抽出冷却器(26)中空气或冷却器充置惰性气体使钛渣冷却，冷却后的钛渣破碎(27)，磨矿(28)，重选(29)，重选尾矿5可加工成建筑材料，重选中矿4返回电炉冶炼(24)，重选精矿进雷蒙磨(30)，得细度为0.045mm～0.075mm的酸溶性富钛料(TiO2＞75％)。(D)钛渣或酸溶性富钛料(TiO2＞75％)生产人造金红石，其特征在于：钛渣(TiO2＞55％)或未经雷蒙磨细磨的酸溶性富钛料进入保温结晶氧化炉(31)，用电弧加热吹氧或用氧气——燃料喷枪或氧气(空气)直流等离子发生器向保温结晶氧化炉(31)加热吹氧，同时加入硅石、氟化物添加剂，对钛渣或酸溶性富钛料进行深度氧化，使钛渣或酸溶性富钛料中主要含钛矿物黑钛石(Ti3O5为基的固熔体)中的低价钛氧化物氧化成八面体结构的金红石(2Ti3O5+O2→6TiO2)，钙镁等杂质被排除在外，进入硅酸盐玻璃体内，形成金红石化富钛料，此金红石化富钛料在缓冷器(32)中使金红石晶粒长大冷却后经破碎(33)磨矿(34)和重选(35)，重选排去尾矿6，尾矿6可加工成微晶玻璃，重选中矿5返回保温氧化炉(31)氧化，重选精矿得人造金红石(TiO2＞92％)。(E)人造金红石生产含碳金红石富钛料，其特征在于：人造金红石(TiO2＞92％)和煤(固定碳C＞60％)经磨机(36)、(37)细磨到-0.045mm(-325目)和粘结剂(木浆等)配料(38)混匀(C/TiO220％～30％，粘结剂0.3％～0.6％)，造粒(39)，含碳钛粒在900℃～950℃焙烧炉内焙烧20分钟(40)，然后将含碳钛粒送入用真空泵(41)抽掉空气或有惰性气体的冷却器(42)中冷却后，经双层螺旋分级筛或二台单层螺旋分级筛(43)分级，-0.3mm粒级和+1.4mm粒级含碳钛粒返回磨机(36)再磨循环利用，得+0.3mm～-1.4mm粒级含碳金红石富钛料。(F)天然合金铁水生产合金铁粉，其特征在于：电高炉冶炼生产的天然合金铁水经转炉双联法吹钒铬(44)，所得含钒铬钢渣用湿法冶金提取分离钒铬，合金铁水脱硫(45)，经感应炉(46)，用高压水将合金铁水雾化成微粒(47)，沉降过滤(48)，干燥(49)，球磨(50)，用调形剂调形(51)，用脱碳剂脱碳(52)，再精还原(53)，磨碎(54)，混合(55)，包装(56)得合金铁粉。(G)天然合金铁水生产合金钢粉，其特征在于：天然合金铁水脱硫增碳(57)，钢包精炼(58)，用高压水喷射合金钢水雾化成微粒(59)，合金钢粒干燥(60)，磁选(61)，筛分(62)，氨分解还原退火(63)，球磨机(64)细磨，混合(65)，包装(66)得合金钢粉。(H)天然合金铁水生产合金钢，其特征在于：天然合金铁水脱硫增碳(57)，钢包精炼(58)，电渣重溶(67)，水压机成型(68)，模具(69)压制钢锭，锻压机(70)锻压得合金钢(71)。