一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法.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CN110066899A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910299575.0(22)申请日2019.04.15(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人孙永升韩跃新王勋李艳军余建文(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C21B13/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法(57)摘要一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，按以下步骤进行：(1)将钒钛磁铁矿破碎制成钒钛磁铁矿粉；还原剂破碎获得还原剂粉；溶剂石灰石破碎石灰石粉；(2)将钒钛磁铁矿粉、还原剂粉和石灰石粉混合均匀，制成混合粉料；(3)置于回转窑内，利用温度1000～1500℃的还原性烟气预热预还原；(4)预热预还原物料直接进入与回转窑连接的熔炼炉内，深度还原熔分，含钒铁水与渣相分别从熔炼炉放出。本发明的方法实现了钒钛磁铁矿中有价元素的高效利用，可以大大降低成本。CN110066899ACN110066899A权利要求书1/1页1.一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将钒钛磁铁矿破碎至粒径≤20mm，制成钒钛磁铁矿粉；将还原剂破碎至粒径≤15mm，获得还原剂粉；将溶剂石灰石破碎至粒径≤30mm，获得石灰石粉；所述的钒钛磁铁矿的铁品位TFe为47～63％，按质量百分比含V2O50.3～1.5％；所述的还原剂为兰炭或无烟煤；(2)将钒钛磁铁矿粉、还原剂粉和石灰石粉混合均匀，制成混合粉料；混合粉料中，钒钛磁铁矿石粉和还原剂粉的质量比为1:(0.2～0.5)，钒钛磁铁矿石粉和石灰石粉的质量比为1:(0.1～0.3)；(3)将混合粉料置于回转窑内，利用温度1000～1500℃的还原性烟气对混合粉料进行预热预还原，混合粉料在回转窑内停留5～40min后排出，获得温度600～900℃的预热预还原物料；(4)预热预还原物料直接进入与回转窑连接的熔炼炉内，在熔炼炉内利用喷吹煤粉及电极协同加热，完成物料深度还原熔分，将钒与铁还原形成含钒铁水，将含钒铁水与生成的渣相分别从熔炼炉放出；深度还原熔分过程中，控制熔炼炉内的温度在1300～1600℃，预热预还原物料在熔炼炉内的停留时间5～24h。2.根据权利要求1所述的一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于步骤(4)中，喷吹煤粉时，煤粉的喷吹量为钒钛磁铁矿粉总质量0.3～0.7倍。3.根据权利要求1所述的一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于步骤(3)中，温度1000～1500℃的还原性烟气为深度还原熔分过程中产生的烟气，按体积百分比含CO≥60％。4.根据权利要求1所述的一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于步骤(3)中，铁的金属化率40～70％。5.根据权利要求1所述的一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于所述的渣相中，TiO2的质量百分比20～40％。6.根据权利要求1所述的一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于TiO2的回收率≥85％。7.根据权利要求1所述的一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于Fe和V的回收率均≥90％。2CN110066899A说明书1/4页一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法。背景技术[0002]钒钛磁铁矿是一种以铁、钒、钛为主要有价元素的铁矿资源，其资源储量丰富，综合利用价值高，仅我国钒钛磁铁矿资源储量就超98亿吨，且钒资源主要以伴生矿形式产于岩型钒钛磁铁矿床中，如能将钒钛磁铁矿资源高效综合利用，将产生巨大的社会及经济效益；目前，世界范围内主要采用高炉法利用钒钛磁铁矿资源，高炉法技术成熟、操作简单、生产规模大，但存在生产成本高、钒钛资源利用率低(钒的利用率不足50％，钛则基本未利用)、焦炭依赖性大，污染大且当渣中TiO2含量大于25％后，出现泡沫渣影响高炉的正常运行等问题。[0003]因此，改善当前冶炼过程中高能耗、高污染环节，实现钒钛磁铁矿石的资源化高效利用及以煤代焦的低污染发展策略，开发绿色高效短流程熔炼新工艺，具有十分重要的经济效益及社会价值，同时可为我国钢铁行业自主健康的可持续发展提供新思路、新途径。发明内容[0004]针对当前钒钛磁铁矿石资源综合利用率低、冶炼流程能耗高、焦炭依赖强、污染大等技术问题，本发明提供一种深度还原短流程熔炼综合利用钒钛磁铁矿的方法，以