【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鐵伴生礦產資源利用領域，尤其涉及一種可實現渣鐵、渣鈮分離的從含鈮礦中分離鈮的方法。
技術介紹
1、鈮是一種關鍵金屬，廣泛應用于鋼鐵、航空航天、電子信息等領域，是國民經濟和國防建設重要的資源。因此，實現多金屬礦中鈮資源的開發利用對緩解我國鈮的供需矛盾具有十分重要的意義。
2、鈮精礦所含有的有價金屬種類多，同時含有fe、nb、ree、mg、ca、na、al等元素且含鈮礦物種類多達十種以上，成分復雜且鈮礦尺寸較細。目前針對鈮粗精礦鈮的回收富集方法主要包括選擇性還原焙燒冶煉工藝及碳熱氯化焙燒工藝。還原焙燒冶煉工是在低于爐料熔點和還原氣氛條件下，使礦石中的金屬氧化物轉變為相應低價金屬氧化物或金屬的過程。選擇性還原—冶煉工藝是將鈮精礦和還原劑等混勻后造球在焙燒爐內進行選擇性還原焙燒獲得還原鈮精礦，再將還原鈮精礦進行電爐熔分得到鈮磷半鋼和富鈮渣，富鈮渣進行第二步還原冶煉可獲得鈮鐵合金，該方法可獲得含鈮12~41%的低級鈮鐵，鈮的總回收率大于80%。氯化焙燒是在一定溫度和氣氛條件下，用氯化劑使礦物原料中的目的組分轉為氣相或凝聚相的氯化物，生成的鈮和鈦等氯化物的沸點較低，在氯化過程中可以被氣體帶走，并在冷凝裝置中冷凝；而高熔點的氯化物，如稀土元素、鈉、鉀、鈣和鎂等的氯化物則存留在氯化器中，形成氯化物熔鹽而實現雜質的分離。
3、目前現有鈮的冶煉工藝存在易形成碳化鈮、還原焙燒后產物后續分選操作繁瑣、電耗高，生產周期過長、經濟性低等技術問題。
技術實現思路
1、本專利
2、為解決上述技術問題，本專利技術提出的技術方案為：
3、一種從含鈮礦中分離鈮的方法，將所述鈮粗精礦與硫化劑混合得到混合料，再將所述混合料進行還原熔煉得到還原礦，從所述還原礦中直接獲得富鈮產物，或對所述還原礦進行后處理后獲得富鈮產物；所述含鈮礦為鈮粗精礦。
4、以黃鐵礦作為硫化劑為例，在還原條件下，加入硫化劑，將爐渣中的鈮轉變為含鈮硫化物，轉變后的含鈮硫化物分布在鐵硫化物中或周圍實現鈮與渣的分離。
5、作為上述技術方案的進一步優選，所述鈮粗精礦為含鈮原礦經預選所得的粗精礦，其五氧化二鈮（nb2o5）含量≥1%。
6、作為上述技術方案的進一步優選，所述硫化劑包括硫化鈣、硫磺、石膏、含硫氣體和含硫礦物中的至少一種，所述含硫礦物包括磁黃鐵礦和黃鐵礦中的至少一種。
7、作為上述技術方案的進一步優選，先將所述鈮粗精礦與調質劑、硫化劑混合得到混合料，再將所述混合料在還原劑的作用下進行還原熔煉，得到還原礦；對所述還原礦進行熔分，得到鐵和富鈮產物。
8、作為上述技術方案的進一步優選，所述還原劑包括固體還原劑和還原性氣體中的至少一種；所述還原劑添加于混合料中，且/或所述還原劑在還原熔煉過程中通入。
9、作為上述技術方案的進一步優選，所述鈮粗精礦、調質劑、硫化劑的質量比為100：（0.1~40）：（5~35）；所述混合料與還原劑的質量比為100：（2~26）。
10、作為上述技術方案的進一步優選，所述還原熔煉的溫度為700~1250℃，還原熔煉的時間大于20min。
11、作為上述技術方案的進一步優選，所述熔分的溫度為1250~1600℃，熔分的時間大于15min。
12、作為上述技術方案的進一步優選，先將所述鈮粗精礦與調質劑、硫化劑、還原劑混合得到混合料，再將所述混合料在還原劑的作用下進行還原熔煉，得到還原礦，所述還原礦包括鐵、鈮锍化物和鐵硫化物；對所述還原礦進行選礦，即得到富鈮產物。
13、作為上述技術方案的進一步優選，所述還原劑包括固體還原劑和還原性氣體中的至少一種；所述還原劑添加于混合料中，且/或所述還原劑在還原熔煉過程中通入。
14、作為上述技術方案的進一步優選，所述混合料中鈮粗精礦、調質劑、硫化劑和還原劑的質量比為100：（0.1~40）：（5~35）：（0.1~25）；所述混合料與還原劑的質量比為100：（0.1~30）。
15、作為上述技術方案的進一步優選，對所述還原礦進行破碎、篩分、磁選和分選，即得到富鈮產物。
16、作為上述技術方案的進一步優選，對所述還原礦進行破碎、篩分、磁選、脫硫和分選，即得到富鈮產物。
17、作為上述技術方案的進一步優選，所述還原熔煉的溫度為1250~1600℃，還原熔煉的時間為10~210min。
18、作為上述技術方案的進一步優選，所述鈮粗精礦為含鈮稀土粗精礦，所述含鈮稀土粗精礦為含有稀土元素的鈮粗精礦，其中五氧化二鈮含量≥1%，稀土元素氧化物含量≥4%；先將所述含鈮稀土粗精礦與調質劑、硫化劑、還原劑混合得到混合料，再將所述混合料進行還原熔煉，得到還原礦，所述還原礦包括鐵以及鐵-鈮-稀土混合物；直接獲取所述鐵-鈮-稀土混合物作為富鈮產物，或對所述鐵-鈮-稀土混合物進行后處理得到富鈮產物。
19、作為上述技術方案的進一步優選，所述混合料中含鈮稀土粗精礦、調質劑、硫化劑和還原劑的質量比為100：（0.1~40）：（6~28）：（10~26）。
20、作為上述技術方案的進一步優選，所述還原熔煉的溫度為1240~1600℃，還原熔煉的時間為20~180min。
21、作為上述技術方案的進一步優選，對所述鐵-鈮-稀土混合物的后處理包括以下操作：對所述鐵-鈮-稀土混合物進行破碎、篩分、磁選得到鈮-稀土渣和鐵；再對所述鈮-稀土渣進行分選得到富鈮精礦和尾礦，所述富鈮精礦既作為富鈮產物回收。
22、本專利技術具有以下有益效果：
23、本專利技術的從含鈮礦中分離鈮的方法與傳統的還原熔煉工藝相比，實現渣鐵分離的同時，可實現鈮與渣的分離，并將鈮進行富集，獲得含品位高的富鈮產物，可通過進一步的冶金工序進行提純，本專利技術的工藝方法可操作性強，工藝簡單、對承載熔煉設備要求不高，易工業化推廣應用。
24、下面將參照具體實施方式，對本專利技術作進一步詳細的說明。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，將所述含鈮礦與硫化劑混合得到混合料，再將所述混合料進行還原熔煉得到還原礦，從所述還原礦中直接獲得富鈮產物，或對所述還原礦進行后處理后獲得富鈮產物；所述含鈮礦為鈮粗精礦，鈮粗精礦為含鈮原礦經預選所得的粗精礦，其中五氧化二鈮含量≥1%；所述硫化劑包括硫化鈣、硫磺、石膏、含硫氣體和含硫礦物中的至少一種，所述含硫礦物包括磁黃鐵礦和黃鐵礦中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，先將所述鈮粗精礦與調質劑、硫化劑混合得到混合料，再將所述混合料在還原劑的作用下進行還原熔煉，得到還原礦；對所述還原礦進行熔分，得到鐵和富鈮產物。
3.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述還原劑包括固體還原劑和還原性氣體中的至少一種；所述還原劑添加于混合料中，且/或所述還原劑在還原熔煉過程中通入。
4.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述鈮粗精礦、調質劑、硫化劑的質量比為100：（0.1~40）：（5~35）；所述混合料與還原劑的質量比為100：（2~26）
5.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述還原熔煉的溫度為700~1250℃，還原熔煉的時間大于20min。
6.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述熔分的溫度為1250~1600℃，熔分的時間大于15min。
7.根據權利要求1所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，先將所述鈮粗精礦與調質劑、硫化劑、還原劑混合得到混合料，再將所述混合料在還原劑的作用下進行還原熔煉，得到還原礦，所述還原礦包括鐵、鈮锍化物和鐵硫化物；對所述還原礦進行選礦，即得到富鈮產物。
8.根據權利要求7所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述混合料中鈮粗精礦、調質劑、硫化劑和還原劑的質量比為100：（0.1~40）：（5~35）：（0.1~25）；所述混合料與還原劑的質量比為100：（0.1~30）。
9.根據權利要求7所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，對所述還原礦進行破碎、篩分、磁選和分選，即得到富鈮產物。
10.根據權利要求9所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，對所述還原礦進行破碎、篩分、磁選、脫硫和分選，即得到富鈮產物。
11.根據權利要求7所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述還原熔煉的溫度為1250~1600℃，還原熔煉的時間為10~210min。
12.根據權利要求1所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述鈮粗精礦為含鈮稀土粗精礦，所述含鈮稀土粗精礦為含有稀土元素的鈮粗精礦，其中五氧化二鈮含量≥1%，稀土元素氧化物含量≥4%；先將所述含鈮稀土粗精礦與調質劑、硫化劑、還原劑混合得到混合料，再將所述混合料進行還原熔煉，得到還原礦，所述還原礦包括鐵以及鐵-鈮-稀土混合物；直接獲取所述鐵-鈮-稀土混合物作為富鈮產物，或對所述鐵-鈮-稀土混合物進行后處理得到富鈮產物。
13.根據權利要求12所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述混合料中含鈮稀土粗精礦、調質劑、硫化劑和還原劑的質量比為100：（0.1~40）：（6~28）：（10~26）。
14.根據權利要求12所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述還原熔煉的溫度為1240~1600℃，還原熔煉的時間為20~180min。
15.根據權利要求12所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，對所述鐵-鈮-稀土混合物的后處理包括以下操作：對所述鐵-鈮-稀土混合物進行破碎、篩分、磁選得到鈮-稀土渣和鐵；再對所述鈮-稀土渣進行分選得到富鈮精礦和尾礦，所述富鈮精礦既作為富鈮產物回收。
...【技術特征摘要】
1.一種從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，將所述含鈮礦與硫化劑混合得到混合料，再將所述混合料進行還原熔煉得到還原礦，從所述還原礦中直接獲得富鈮產物，或對所述還原礦進行后處理后獲得富鈮產物；所述含鈮礦為鈮粗精礦，鈮粗精礦為含鈮原礦經預選所得的粗精礦，其中五氧化二鈮含量≥1%；所述硫化劑包括硫化鈣、硫磺、石膏、含硫氣體和含硫礦物中的至少一種，所述含硫礦物包括磁黃鐵礦和黃鐵礦中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，先將所述鈮粗精礦與調質劑、硫化劑混合得到混合料，再將所述混合料在還原劑的作用下進行還原熔煉，得到還原礦；對所述還原礦進行熔分，得到鐵和富鈮產物。
3.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述還原劑包括固體還原劑和還原性氣體中的至少一種；所述還原劑添加于混合料中，且/或所述還原劑在還原熔煉過程中通入。
4.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述鈮粗精礦、調質劑、硫化劑的質量比為100：（0.1~40）：（5~35）；所述混合料與還原劑的質量比為100：（2~26）。
5.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述還原熔煉的溫度為700~1250℃，還原熔煉的時間大于20min。
6.根據權利要求2所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述熔分的溫度為1250~1600℃，熔分的時間大于15min。
7.根據權利要求1所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，先將所述鈮粗精礦與調質劑、硫化劑、還原劑混合得到混合料，再將所述混合料在還原劑的作用下進行還原熔煉，得到還原礦，所述還原礦包括鐵、鈮锍化物和鐵硫化物；對所述還原礦進行選礦，即得到富鈮產物。
8.根據權利要求7所述的從含鈮礦中分離鈮的方法，其特征在于，所述混合料中鈮...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳雯，韓文生，冉孟杰，盧翔，姜楚靈，劉興華，王祥，許海峰，周瑜林，
申請(專利權)人：長沙礦冶研究院有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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