一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度.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CN110438279A(43)申请公布日2019.11.12(21)申请号201910860368.8(22)申请日2019.09.11(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人王帅郑富强陈凤杨凌志郭宇峰邱冠周姜涛(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)43001代理人何方(51)Int.Cl.C21B13/12(2006.01)C22B34/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度(57)摘要本发明公开了一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度，属于钒钛矿综合利用领域，原料采用低硅钒钛磁铁精矿，钒钛磁铁精矿预还原产品送入电炉进行冶炼，电炉冶炼中按照CaO:SiO2(质量比)＝0.6～1.0，MgO:TiO2(摩尔比)＝(1.1～0.8):1添加含钙、含镁熔剂调控炉渣组成，炉渣中主要含钛物相为偏钛酸镁相。本发明提出的渣型制度可实现电炉冶炼中钒进铁水、钛进渣的有效控制，所得的含钒铁水可采用转炉提钒回收钒，含钛炉渣满足硫酸法钛白原料要求，可实现钒钛磁铁矿中铁、钒、钛的综合利用；冶炼过程钒钛走向易控制，冶炼操作难度低。CN110438279ACN110438279A权利要求书1/1页1.一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度，其特征在于包括：将钒钛磁铁矿预还原产品、含钙熔剂、含镁熔剂和还原剂按设定比例加入到电炉中进行深还原，冶炼温度为1550～1650℃，渣铁分离后，得到含钒铁水和含钛炉渣，含钛炉渣的主要含钛物相为偏钛酸镁相，所得含钒铁水用于转炉提钒，含钛炉渣可采用硫酸法提钛；冶炼中，钙含量按照炉渣组成CaO与SiO2的质量比为0.6～1.0加入含钙熔剂；镁含量按照炉渣组成MgO与TiO2的摩尔比为(1.1～0.8):1加入含镁熔剂。2.根据权利要求1所述的一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度，其特征在于，所述钒钛磁铁矿预还原产品中的SiO2含量低于4％。3.根据权利要求1所述的一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度，其特征在于，所加入的含钙熔剂包括但不限于石灰、石灰石、白云石、生石灰、氧化钙、碳酸钙。4.根据权利要求1所述的一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度，其特征在于，所加入的含镁熔剂包括但不限于白云石、菱镁石、氧化镁、碳酸镁。2CN110438279A说明书1/3页一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度技术领域[0001]本发明属于钒钛矿综合利用领域，具体涉及一种电炉冶炼钒钛磁铁矿的渣型制度。背景技术[0002]我国的钒钛磁铁矿资源储量巨大，但总体开发利用程度还很低，以攀西地区钒钛磁铁矿资源为例，在以钢铁为主导的生产工艺中，目前钛和钒的回收利用率不高，资源浪费严重，因此，提高我国钒钛磁铁矿资源的综合利用水平，对我国钢铁及钒钛产业发展具有重要的意义。[0003]目前针对钒钛磁铁精矿的处理方法中，非高炉法均可实现全钒钛矿冶炼，铁、钒、钛回收率高，而高炉冶炼中，焦炭既作为还原剂又作为燃料提供冶炼所需温度，造成高炉内还原势较强。在冶炼钒钛磁铁矿时，焦炭区域一直处于碳过剩状态，易造成渣中钛氧化物过还原生成碳氮化钛等高熔点物质，使炉渣变黏稠，流动性差，渣难出，渣中带铁多，铁损高。为了抑制此区域钛氧化物的还原，高炉法采用了配加普通矿降低渣中的TiO2含量，进而降低TiO2的活度，以达到抑制钛氧化物过还原，减少碳氮化钛生成，保证渣铁分离及冶炼顺行的目的，但配加普通铁矿降低了高炉渣中TiO2含量，生产的高炉含钛炉渣中TiO2含量低(TiO2的质量分数在20％-25％左右)无法经济回收利用，仅能回收铁和钒。与高炉法相比，预还原-电炉法在铁钒钛回收、生产规模、环境保护等方面具有较大优势。[0004]预还原-电炉法具体过程为：先将钒钛磁铁精矿进行预还原，预还原产品在电炉内进行冶炼，可在电炉内完成铁、钒、钛的分离。从冶炼过程上看，预还原-电炉法冶炼时，加热过程是由电能转化提供，配入的焦炭只作还原剂，还原势可控，这就降低了冶炼过程的控制难度，这是其可实现全钒钛矿冶炼的主要原因，同时炉渣钛品位高，为钛的回收利用创造了有利条件。[0005]电炉冶炼钒钛磁铁矿过程根据冶炼中钒的走向，可分为电炉熔分流程和电炉深还原流程两大类。电炉熔分流程是将预还原的钒钛磁铁精矿在电炉内熔化分离，钒和钛富集于渣相，从渣相提取钒钛。电炉深还原流程是将预还原的钒钛磁铁精矿产品在电炉内进行深还原，使钒进入铁水，钛富集于渣相。对于电炉熔分流程存在的主要问题是所要求的原料金属化率比较高，后续提钒、钛困难，且钒含钛炉渣处理流程长，生产能耗高。对于电炉深还原流程来说，其优点是有利于回收钒，同时深还原后处理流程较电炉熔分流程短，生产能耗低，环