用竖炉还原-电炉熔分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*CN102899435A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102899435A(43)申请公布日2013.01.30(21)申请号201210377607.2(22)申请日2012.10.08(71)申请人北京神雾环境能源科技集团股份有限公司地址102200北京市昌平区马池口镇神牛路18号(72)发明人吴道洪李志远周传仓(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明赵镇勇(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C21C5/52(2006.01)C22B1/24(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44页页附图附图11页(54)发明名称用竖炉还原-电炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法(57)摘要本发明公开了一种用竖炉还原-电炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法，钒钛磁铁矿精矿与粘结剂混合制成氧化球团，在温度为900～1200℃、压力为0.2～0.3MPa的气基竖炉内还原4～6小时，还原气H2+CO≥90％，H2与CO摩尔比为1～3，还原产品送入电炉进行熔化和渣铁分离，获得铁水和熔渣，熔渣中含钒钛，用于提钒和提钛。能使钛得到有效的提取利用；无需焦炭，不消耗炼焦煤，缓解炼焦煤资源日趋紧张的局面。CN10289435ACN102899435A权利要求书1/1页1.一种用竖炉还原-电炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于，包括步骤：首先，将粒径小于0.074mm占60-80％的钒钛磁铁矿精矿与粘结剂混合，制成8～20mm的球团，干燥后高温氧化焙烧制成氧化球团；然后，所述氧化球团在通入还原气的气基竖炉内还原4～6小时，所述竖炉内的温度为900～1200℃、压力为0.2～0.3MPa，所述还原气中H2+CO≥90％，H2与CO摩尔比为1～3；还原产品送入电炉进行熔化和渣铁分离，熔分温度1500～1700℃，获得铁水和熔渣，熔渣中含钒钛，用于提钒和提钛。2.根据权利要求1所述的用竖炉还原-电炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法，其特征在于，所述球团在150～250℃干燥1-2小时后，于1150～1250℃氧化焙烧3～4小时制成氧化球团。2CN102899435A说明书1/4页用竖炉还原-电炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法技术领域[0001]本发明涉及一种综合利用钒钛磁铁矿的方法，尤其涉及一种用竖炉还原-电炉熔分综合利用钒钛磁铁矿的方法。背景技术[0002]钒钛磁铁矿是一种复合共生矿，以铁、钒、钛为主，伴生有少量的铬、稼、铂等多种元素，具有很高的综合利用价值。矿中金属矿物有钛磁铁矿、钛铁矿、磁铁矿、褐铁矿、磁黄铁矿等，矿物组成复杂，综合提取难度较大。[0003]对于钒钛磁铁矿选矿后得到精矿的加工利用，主要是围绕如何有效回收铁、钒和钛展开。烧结—高炉—转炉流程是目前的主要冶炼方法。随着技术的发展，煤基直接还原技术应用于综合处理钒钛磁铁矿，以提取Fe、V、Ti等多种金属元素，流程主要是直接还原—电炉熔分—铁水炼钢、熔渣提钒钛，直接还原设备为回转窑或转底炉。[0004]现有技术中，一种处理钒钛磁铁精矿的主要工艺流程是烧结—高炉—转炉流程，即原矿经选矿富集后，铁精矿与非钒钛磁铁矿、焦炭等原料混合造块、烧结制成烧结矿，送高炉冶炼。在高炉冶炼过程中，钒大部分被还原得到含钒铁水，钛进入高炉渣。含钒铁水送入转炉，吹氧使大部分钒氧化进入炉渣，半钢经转炉脱碳制成钢水，得到的含钒炉渣用于提钒。[0005]上述现有技术的缺点是：[0006]高炉必须用焦炭，但是全世界炼焦煤资源紧张；炼焦过程产生大量粉尘、有害气体，严重污染环境；矿中的钛进入高炉渣，钛含量低（TiO2含量15％～22％），难以利用，造成钛资源的浪费，甚至污染环境。[0007]现有技术中，另一种处理钒钛磁铁精矿的煤基法的主要流程为直接还原-电炉熔分-铁水炼钢、熔渣提钒钛，即将煤粉配入钒钛磁铁精矿制成球团，送入回转窑或转底炉进行直接还原，使其中铁的氧化物还原为金属铁，钒钛仍保持氧化物形态。生产的金属化球团装入电炉，熔融分离得到铁水和熔渣，钒和钛富集于熔渣中，进一步提取分离钒和钛。[0008]上述现有技术的缺点是：[0009]在制球过程中，需要加入煤、焦粉、木炭等作为还原剂，熔分产生的渣量大，钒、钛品位较低，不利于后续提钒提钛工序；渣量大，导致提钒钛的添加剂、水、酸消耗量高，产生的废水量、废酸量大；固体还原剂的加入可能带入硫磷等有害杂质，加重后续脱硫脱磷工序负担，甚至影响产品质量。[0010]现有技术中，中国专利CN201110441319.4中提到一种气基竖炉直接还原钒钛磁铁矿非高炉炼铁工艺，温度为900～1100℃、压力为0.35～0.65MPa，H2与CO的体积比为5.4～3