一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112981141A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110184317.5C22C1/02(2006.01)(22)申请日2021.02.08C22C27/02(2006.01)(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人余彬叶明峰黄云景涵(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人刘依云刘亭亭(51)Int.Cl.C22B34/22(2006.01)C22B7/00(2006.01)C22B4/06(2006.01)C22B1/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法(57)摘要本发明涉及冶金技术领域，公开了一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法。该方法包括以下步骤：(1)将四氯化钛精制尾渣破碎磨细，于回转窑中氧化焙烧，得到含钒焙烧熟料；(2)将含钒焙烧熟料和钒氧化物与铁粒、还原剂、造渣剂、发热剂混合均匀作为钒铁冶炼混合料，然后将钒铁冶炼混合料均匀分布于冶炼炉中，进行冶炼；(3)冶炼结束后，待炉体和渣、金自然冷却后，拆炉并分离渣、金，得到钒铁合金饼和冶炼渣。该方法将四氯化钛精制尾渣焙烧得到含钒焙烧熟料，和钒氧化物作为混合含钒原料，按照电热还原工艺和自蔓延冶炼工艺进行冶炼，不仅能够制备得到合格的钒铁合金产品，钒冶炼收率高，而且产生的冶炼渣可作为提钛原料进一步资源化利用。CN112981141ACN112981141A权利要求书1/2页1.一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将四氯化钛精制尾渣破碎磨细，于回转窑中氧化焙烧，得到含钒焙烧熟料，其中，含钒焙烧熟料中钒含量≥25重量％，钛含量≤30重量％，铁含量≤10重量％，硅含量≤2重量％，其他杂质含量≤4重量％；(2)将含钒焙烧熟料、钒氧化物、铁粒、还原剂和造渣剂混合均匀作为钒铁冶炼混合料，然后将钒铁冶炼混合料均匀分布于冶炼炉中，采用电热还原工艺进行冶炼，其中，含钒焙烧熟料、钒氧化物、铁粒、还原剂和造渣剂的重量比为50:25‑105:9‑15:30‑50:9‑13；或将含钒焙烧熟料、钒氧化物、铁粒、还原剂、造渣剂和发热剂混合均匀作为钒铁冶炼混合料，然后将钒铁冶炼混合料均匀分布于冶炼炉中，采用自蔓延工艺进行冶炼，其中，含钒焙烧熟料、钒氧化物、铁粒、还原剂、造渣剂和发热剂的重量比为50:25‑105:9‑15:30‑50:9‑13:4‑6；(3)冶炼结束后，待炉体和渣、金自然冷却后，拆炉并分离渣、金，得到钒铁合金饼和冶炼渣。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电热还原工艺和自蔓延工艺中含钒焙烧熟料和钒氧化物的质量比为2:1‑4。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电热还原工艺的冶炼过程为：通过石墨电极给电，同时石墨电极与钒铁冶炼混合料接触促发反应，并且逐渐下降石墨电极使石墨电极与物料保持接触直至钒铁冶炼混合料完全形成熔体，反应结束后持续通电至冶炼结束。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选地，所述自蔓延工艺的冶炼过程为：以钛粉或镁条为点火剂促发反应，钒铁冶炼混合料自上而下进行自蔓延反应，在发热剂存在条件下形成熔池，待钒铁冶炼混合料全部熔化后，5分钟内在炉体上表面添加保温盖至渣、金完全冷却。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，四氯化钛精制尾渣中钒含量≥15重量％，钛含量≤30重量％；优选地，在步骤(1)中，将四氯化钛精制尾渣破碎磨细至粒度≤100目。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在回转窑中氧化焙烧的温度为300‑600℃，时间为55‑65min；优选地，在回转窑中氧化焙烧至含钒焙烧熟料中碳的含量≤1重量％，氯的含量≤1重量％时结束焙烧。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钒氧化物为五氧化二钒或五氧化二钒与三氧化二钒的混合物，其中，在所述钒氧化物中，五氧化二钒的用量≥50重量％；优选地，所述还原剂为Al和/或Ca，优选为Al；优选地，所述造渣剂为钙氧化物或钙盐，优选为氧化钙；优选地，所述发热剂为氯酸钾和/或高氯酸钾，更优选为氯酸钾。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，电热还原工艺中单位合金给电功率为300‑600kVA/t。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冶炼炉为倾翻电炉或直筒炉，优选地，炉体内衬材料为纯度≥98％的镁砂。2CN112981141A权利要求书2/2页10.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，电热还原工艺和自蔓延工艺冶炼结束以冶炼渣中钒的含量降低幅度≤0.05质量％/min为标准。3CN112981141A说明书1/