生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法.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(10)申请公布号CNCN103725902103725902A(43)申请公布日2014.04.16(21)申请号201310642175.8(22)申请日2013.12.03(71)申请人内蒙古科技大学地址014010内蒙古自治区包头市昆区阿尔丁大街7号(72)发明人陈义胜牛永红范秀风闫永旺(74)专利代理机构包头市专利事务所15101代理人庄英菊(51)Int.Cl.C22B34/24(2006.01)C22B5/12(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法(57)摘要本发明涉及一种利用生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法，属于新能源及冶金技术领域。本发明工艺过程包括生物质高温蒸汽气化炉、气化气净化、气基还原炉、破碎磁选分离和金属热还原炉系统。采用生物质高温蒸汽气化炉对生物质进行气化，气化气经净化系统净化制备出CO+H2>90%的高品质还原气，还原气在气基还原炉内对白云鄂博矿粉矿粉进行选择性还原，还原气化矿粉中的S、P、K、Na元素，并还原矿粉中的铁氧化物生成固体物料；将固体物料送入破碎磁选系统将金属铁与富铌渣分离，把铌分离到渣中形成不含碳和有害元素的富铌渣；富铌渣在金属热还原炉内经还原得到不含碳及P、S的铌铁合金。实现白云鄂博矿中铌的有效综合利用。CN103725902ACN1037259ACN103725902A权利要求书1/1页1.生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法，其特征在于，采用生物质高温蒸汽气化炉对生物质进行气化，产生的气化气经气化气净化系统净化后制备出还原气，还原气在气基还原炉系统内对矿粉进行选择性还原，还原气化矿粉中的S、P、K、Na元素，并还原矿粉中的铁氧化物为金属铁，生成固体物料；将固体物料送入破碎磁选系统，经球磨机研磨、磁选分离机机磁选将金属铁与富铌渣分离，把铌分离富集到渣中形成不含碳和有害元素的富铌渣；富铌渣在金属热还原炉系统内经还原得到不含碳及P、S的铌铁合金。2.根据权利要求1所述的生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法，其特征在于，气化气通过净化系统得到CO+H2>90%的高品质还原气体。3.根据权利要求1所述的生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法，其特征在于，选择性矿粉还原炉为沸腾床、回转窑、转底炉或流化床。4.根据权利要求1所述的生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法，其特征在于，富铌渣精炼炉采用惰性气体保护炉或真空炉。2CN103725902A说明书1/3页生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法技术领域[0001]本发明涉及一种生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法，特别是涉及一种利用生物质高温蒸汽气化产生还原气选择性还原提取白云鄂博矿粉中的铌生成富铌的铌铁合金的系统工艺，属于新能源及冶金新技术领域。背景技术[0002]白云鄂博铁矿中铌总含量很大，但具有一些其他国家铌矿所不具备的特殊性：组分结构复杂，镶嵌颗粒细，含铌品位低（0.12～0.14%）。给提取综合利用带来了很多困难。白云鄂博矿提铌研究从包钢建厂初期就开始了，一直到今天，几代人不断探索取得了许多成功的提炼方法：高炉－转炉－电炉－电炉冶炼工艺成功地以平炉渣为原料生产出含铌13～15％的铌铁合金，该工艺流程长，铌收得率低；含碳冷固结球团两步电炉冶炼铌铁生产工艺，生产出铌含量大于35％的铌铁合金，铌总收得率达到74.39%，是八五期间一项重要成果，该工艺流程长，成本很高，没有得到推广应用；等离子炉冶炼铌铁工艺，用铌精矿通过磁化焙烧后把铁磁选出去生成铌铁精矿后，对富铌的精矿在等离子炉内熔炼得到铌铁合金，这种方法的不足是需要铌矿中矿相简单，嵌布粒度大，才可以通过选别分离出铁；特别是近期人们探讨在隧道窑中用煤基直接还原，能够把铁铌分离，但是由于煤粉带入的灰分与含铌渣分离困难、残留碳的存在使分离出的富铌渣进行熔融还原时形成了含碳的铁铌合金，有害元素P、S残留在铌铁合金中，对铁铌合金在铌钢生产时以合金加入碰到了问题，气基直接还原也有成功的研究经验，但用CO或H2等气体又存在还原气体来源问题，无法实现规模化生产，制约白云鄂博矿铌资源有效地综合利用。发明内容[0003]本发明解决的技术问题是：应用高温蒸汽气化技术解决过去气基还原气源问题，而且通过气基还原气化分离矿粉中一些有害元素，通过破碎研磨磁选与还原的金属铁分离，从而实现了生产不含碳和S、P等有害元素的清洁富铌渣，再通过金属热还原法生产出不含碳铌铁合金，本发明是一种合理高效利用生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法，能有效的降低提取白云鄂博矿中铌的成本。[0004]技术解决方案：[0