釩鈦鐵精礦的冶煉方法技術

本發明專利技術涉及釩鈦鐵精礦的冶煉方法，屬于冶金領域。本發明專利技術所解決的技術問題是提供了一種生產成本較低的釩鈦鐵精礦的冶煉方法。本發明專利技術釩鈦鐵精礦的冶煉方法，是將鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑和鈉鹽溶液混勻，再加入粘結劑，再次混勻，制成球團，干燥，最后將球團于還原爐中還原得到還原球團；其中，所述還原劑的用量以其碳含量計為釩鈦鐵精礦重量的１５～２５％，所述鈉鹽的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的０．３～１．５％，所述鐵粉的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的１～４％，所述粘結劑的用量以使各原料粘結制成球團。本發明專利技術方法降低了還原溫度，縮短了還原時間，生產成本較低，產品金屬化率可以達到９５％以上，具有廣闊的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于冶金領域。
技術介紹
釩鈦鐵精礦是指Fe含量在51 62X， 1102含量在5 14%， ￥205含量在0. 5 0. 93%，其 余為雜質的礦石。目前，已有直接還原釩鈦鐵精礦的方法的相關報道。如《南方金屬》，2005， No. 5， 23 24， 27的文獻釩鈦磁鐵礦制備還原鐵粉的碳還 原過程的實驗研究所公開的方法是以焦碳為還原劑，按內配碳為鐵精礦的15%，再加特 有的添加劑和鐵精礦混合制成球團，再按外配碳為鐵精礦的40%，在微波爐內微波輻射加熱 ，在120(TC 125(TC下還原120分鐘，得到還原鐵粉、同樣的球團配比在馬弗爐內123(TC下 還原180分鐘，得到與微波輻射加熱90分鐘同樣的效果。這種方法以價格較高的焦碳為還原 劑，又分為內配碳和外配碳兩部份，且用量多，還原時間長。該文獻中未提及還原后的金屬 化率，只談到所得到的鐵品位，所用的釩鈦鐵精礦中含有二氧化鈦、氧化硅、氧化鋁，氧化 鈣、氧化鎂等其它雜質，把這些雜質成分計入，還原后的鐵品位達不到文中所述的數值(不 管是常規加熱還是微波加熱)。又如《礦產綜合利用》，2006，No. 1， 12 15的文獻一種釩鈦鐵精礦制備還原鐵粉 的新工藝所公開的方法是以焦碳為還原劑，內配碳為鐵精礦的15%，外配碳為鐵精礦的 40%，以硫酸鈉和鐵粉為添加劑，分別按鐵精礦的5%和3%與鐵精礦、內配焦碳、混合造球 ，在還原溫度為120(TC 125(TC下還原90分鐘，還原產物經磨選分離得到鐵粉。這種方法同 樣有還原劑分為內配碳和外配碳兩部份，且用量多，還原時間長，而且在還原過程中，由于 硫酸鈉不易混勻，球團易崩潰粉化，從而影響還原設備的正常運行。另外，該方法用水玻璃 作粘結劑，在回轉窯內還原，而水玻璃的熔點在110(TC左右，在高于此溫度的還原條件下， 水玻璃會熔化形成液相，導致球團粉化，且腐蝕耐火材料。在回轉窯內還原時，球團中的低 熔點物質會和熔化了的水玻璃一起粘結在加轉窯的爐壁上，形成結圈，時間長了，這種結圈 會越來越厚，不僅會導致回轉窯負荷和能耗增加，還使得其容積降低，使生產效率大幅降低上述方法均需要先加入內配碳制成球團，然后加入外配碳，且用量較多，生產成本較高 ，還存在還原過程中壓塊易崩潰粉化的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種生產成本較低的。本專利技術包括如下步驟將鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑和鈉鹽溶液 混勻，再加入粘結劑，再次混勻，制成球團，干燥，最后將球團于還原爐中還原得到還原球 團；其中，所述還原劑的用量以其碳含量計為釩鈦鐵精礦重量的15 25%，所述鈉鹽的用量 為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的O. 3 1. 5%，所述鐵粉的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的l 4%，所述粘結劑的用量以使各原料粘結制成球團。上述鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑、鈉鹽溶液和粘結劑不能一次混勻，因為粘結劑有一定 的粘度，如果一起混合，會造成鐵粉、還原劑和鈉鹽與釩鈦鐵精精礦混料不勻，故需先將鐵 粉、釩鈦鐵精礦、還原劑和鈉鹽溶液混勻，再加入粘結劑，再次混勻。上述加入的鐵粉起使金屬鐵形成晶種的作用，并與鈉鹽起聯合催化作用，提高還原效率 ，縮短還原時間。其中，上述的還原劑為焦碳、煤、碳黑、木炭中至少一種；上述的鈉鹽為Na2C03、 NaCl、 Na2S04中至少一種(Na2C03、 NaCl、 Na2S04在高溫還原過程中能破壞氧化鐵中的晶格， 從而起到催化氧化鐵還原的作用)；所述粘結劑為聚乙烯醇水溶液(用聚乙烯醇水溶液作粘 結劑，易于控制配入量，所制球團能滿足強度要求)，聚乙烯醇水溶液的濃度優選為l 5 g/L，所述聚乙烯醇水溶液的用量為混合料總重量的2 7% 。進一步的，上述鈉鹽溶液的濃度優選為1.5 3 mol*L—1 。進一步的，上述原料的粒度過大則會降低還原動力學條件，粒度過小，則會增加粉碎各 原料的成本，所述還原劑的粒度優選為0.25 0.05mm;所述鐵粉的粒度優選為O. 063 0. 125mm;所述釩鈦鐵精礦的粒度優選為O. 1 0. 04mm。其中，上述的球團的干燥方式可以為自然涼干，如日曬12 72小時，也可以于50 25CTC的溫度下保溫2小時 42小時烘干。其中，上述的還原爐可以為轉底爐或管式爐等。其中，為了使球團還原時金屬不被氧化，球團在還原爐中的還原氣氛為非氧化性氣氛。 其中，由于本專利技術采用了鈉鹽和鐵粉聯合催化，可以降低還原溫度和縮短還原時間，上 述球團還原時的溫度優選為1100 1400。C ，球團的還原時間優選為7 120min。 本專利技術具有如下有益效果1、本專利技術采用鈉鹽和鐵粉聯合催化，有效地降低了還原溫度，縮短了還原時間，降低 了能耗，提高了生產效率。2、 本專利技術將鈉鹽溶解于水，然后和還原劑、添加劑和釩鈦鐵精礦混合均勻，再將此混 合料和粘結劑混合均勻后壓制成球團。這種混料方式保證了鈉鹽能均勻地分布于釩鈦鐵精礦 中，從而充分保證了鈉鹽對釩鈦鐵精礦還原的催化作用。3、 本專利技術使用的鈉鹽量少，鈉鹽混合均勻，球團在還原過程中不會產生崩潰或粉化。4、 本專利技術不用外配碳，減少了還原劑的用量，進一步降低了生產成本。5、 本專利技術所得產品質量好，金屬化率高，可以達到95%以上。 具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本專利技術限制在所 述的實施例范圍之中。下述實施例中所用的釩鈦鐵精礦的化學成分為Fe203 =54.39%、 Fe0=23.45%、 Ti02=12.53%、 A1203 =2.41%、 Si02 =2.36%、 Ca0= 1.25%、 Cr203 =0.095%、 V205 =0.400%，其余為灰分或其它微量成分。還原劑為煤粉，其總碳的含量為79.26%。實施例l取釩鈦鐵精礦300g，取煤粉63.4g，粒度為O. 18mm，取總鐵含量為96.6%，粒度為 0. 075mm的鐵粉4. 8g，將這三種固體料混合均勻成混合料。按釩鈦鐵精礦和配碳量總量的 0. 3%計算加入濃度為2.00 mol L—^勺Na2C03水溶液22ml和混合料混合均勻，再按混合料重 量的3%混入聚乙烯醇水溶液，其濃度為l g L—、然后將這種混合料壓制成球團。日曬干 燥此球團36小時后，取干燥后的球團在管式加熱爐內和CO氣氛、1224'C下保溫48分鐘，得到 金屬化率為97.97%的還原球團(還原球團中，被還原成金屬的鐵除以釩鈦鐵精礦中總鐵含 量所得數值再乘以100%即為金屬化率。)實施例2取釩鈦鐵精礦500g，取煤粉103. 9g，粒度為O. 15mm，取總鐵含量為97.2%，粒度為0. 090mm的鐵粉17.0g，將這三種固體料混合均勻成混合料。按釩鈦鐵精礦和配碳量總量的1. 2%計算加入濃度為2. 30mol L—^勺Na2C03水溶液167ml和混合料混合均勻，再按混合料重 量的5%混入聚乙烯醇水溶液，其濃度為3 g L—、然后將這種混合料壓制成球團。在10(TC 下干燥16小時后，取干燥后的球團在管式加熱爐內和C0+N2氣氛、1224'C下保溫102分鐘，得 到金屬化率為96. 45%的還原球團。實施例3取釩鈦鐵精礦700g，取煤粉200.5g，粒度為O. 10mm取總鐵含量為98.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
釩鈦鐵精礦的冶煉方法，其特征在于：包括如下步驟：將鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑和鈉鹽溶液混勻，再加入粘結劑，再次混勻，制成球團，干燥，最后將球團于還原爐中還原得到還原球團；其中，所述還原劑的用量以其碳含量計為釩鈦鐵精礦重量的１５～２５％，所述鈉鹽的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的０．３～１．５％，所述鐵粉的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的１～４％，所述粘結劑的用量以使各原料粘結制成球團。

【技術特征摘要】
權利要求1釩鈦鐵精礦的冶煉方法，其特征在于包括如下步驟將鐵粉、釩鈦鐵精礦、還原劑和鈉鹽溶液混勻，再加入粘結劑，再次混勻，制成球團，干燥，最后將球團于還原爐中還原得到還原球團；其中，所述還原劑的用量以其碳含量計為釩鈦鐵精礦重量的15～25％，所述鈉鹽的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的0.3～1.5％，所述鐵粉的用量為釩鈦鐵精礦和配碳量總量的1～4％，所述粘結劑的用量以使各原料粘結制成球團。2.根據權利要求l所述的釩鈦鐵精礦的冶煉方法，其特征在于所述 的還原劑為焦碳、煤、碳黑、木炭中至少一種；所述的鈉鹽為N^G^、 NaCl、 W《SC^中至 少一種；所述粘結劑為聚乙烯醇水溶液。3.根據權利要求2所述的釩鈦鐵精礦的冶煉方法，其特征在于所述 的聚乙烯醇...

【專利技術屬性】
技術研發人員：方民憲，陳厚生，楊紹利，郭仁金，蒲霞，
申請(專利權)人：攀枝花學院，
類型：發明
國別省市：51[中國|四川]