一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103008098A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103008098A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210569589.8(22)申请日2012.12.25(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)发明人薛向欣姜涛余少武夏溢段培宁(74)专利代理机构沈阳东大专利代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.B03C1/015(2006.01)C22B1/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法(57)摘要本发明属于钒钛磁铁矿非高炉冶炼领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法。本发明方法是将钒钛磁铁矿与无烟煤粉配料，加入添加剂CaF2、Na2CO3或Fe2O3，混匀后加入粘结剂，模压成圆柱状样品，将圆柱状样于1100~1400℃还原时间为30~120min，得到还原铁粉，将还原铁粉水淬冷却或自然冷却至室温，磨细后在磁选，得到回收率为94~97%的铁粉。本发明操作简单，用无烟煤取代了焦炭，降低了能耗，节约了成本，加入CaF2、Fe2O3、Na2CO3后，促进了铁晶粒的长大，提高了金属化率，同时有利于渣铁分离，还原后水淬能防止还原出来的金属铁及低价铁氧化物再氧化成高价铁氧化物，使得金属化率在86～98%之间，铁回收率达到94～97%。CN10389ACN103008098A权利要求书1/1页1.一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）将钒钛磁铁矿与无烟煤粉按照C/O摩尔比为（1.1~1.4）：1的比例配料，在球磨机中混和形成混合料，向混合料中加入占混合料质量1~7%的添加剂CaF2、Na2CO3或Fe2O3，混匀后加入占混合料质量0.1~0.2%的粘结剂，在30~60MPa的压力下模压成圆柱状样品；（2）将圆柱状样品埋入盛有无烟煤粉的坩埚中，于1100~1400℃还原时间为30~120min，得到还原铁粉；（3）将还原铁粉水淬冷却或自然冷却至室温，用粉碎机将还原产物磨细到100～300目，得到磨细的还原铁粉；（4）将磨细的还原铁粉在120~240kA/m的磁选强度下磁选，铁渣分离，得到回收率为94~97%的铁粉。2.根据权利要求1所述的一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法，其特征在于所述的粘结剂为聚乙烯醇，其分子式为[C2H4O]n。2CN103008098A说明书1/3页一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法技术领域[0001]本发明属于钒钛磁铁矿非高炉冶炼领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法。背景技术[0002]世界钒钛磁铁矿已查明的有400亿吨以上，主要分布在中国、俄罗斯、美国、南非、加拿大等国家。我国有丰富的钒钛磁铁矿资源，主要分布在攀西和承德地区，其中攀西地区已探明的远景储量超过100亿吨，承德地区已探明的储量超过80亿吨。[0003]钒钛磁铁矿是一种多元共生矿，主要以铁、钒、钛为主，并伴有铬、钻、镍、铜、抗、镓和铂族元素等有价元素，因此钒钛磁铁矿冶炼不仅能获得金属铁，也能得到钒、钛、铬等有价元素，这为钒钛磁铁矿应用提供了多元化。在国内钒钛磁铁矿主要是高炉冶炼，但由于自身的局限性，高炉冶炼钒钛磁铁矿会出现铁水粘罐、铁损高、排渣难及泡沫渣等现象，是一种难冶炼的矿种，导致很难大范围的实现高炉冶炼，而且随着世界范围内焦炭的不断消耗，高炉炼铁的成本也是在逐年增加。因此，钒钛磁铁矿非高炉冶炼，尤其是钒钛磁铁矿煤基直接还原会有一个很大的发展空间。[0004]直接还原铁是在低于矿石熔化温度下，通过固态还原把铁矿石炼制成铁的工艺过程，于国内直接还原铁技术不成熟，铁的金属化率不高，生产成本高等缺陷，导致国内只有40万吨左右的产量，远远低于国外7000多万吨的产量，这严重制约了电炉炼钢等产业的发展。因此，强化直接还原是促进直接还原铁技术发展的一个非常重要的手段。发明内容[0005]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种钒钛磁铁矿固相强化还原-磁选分离的方法，目的是提高铁的金属化率和回收率，使得铁、钒、钛能更好的分离。[0006]实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：（1）将钒钛磁铁矿与无烟煤粉按照C/O摩尔比为（1.1~1.4）：1的比例配料，在球磨机中混和形成混合料，向混合料中加入占混合料质量1~7%的添加剂CaF2、Na2CO3或Fe2O3，混匀后加入占混合料质量0.1~0.2%的粘结剂，在30~60MPa的压力下模压成圆柱状样品；（2）将圆柱状样品埋入盛有无烟煤粉的坩埚中，于1100~1400℃还原时间为30~120mi