一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102382919A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102382919A(43)申请公布日2012.03.21(21)申请号201110337193.6(22)申请日2011.10.31(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人王华李慧斌郈亚丽卿山李虎李幼灵张竹明杨雪峰(51)Int.Cl.C21B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法(57)摘要本发明提供一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法，分别将炉料钒钛磁铁矿、白云石、石灰和非焦煤破碎后进行混匀，并预热然后喷吹进入熔融还原炉内；并同时以富氧顶吹方式进行熔炼得到铁水和炉渣；将炉渣与钠盐焙烧，使其中的钒、钛转化为钒酸钠和钛酸钠，再对其进行水浸和酸浸，然后过滤，使钒酸钠和钛酸钠分开，最后分别对钒酸钠和钛酸钠以常规方法进行回收钒、钛。此技术克服了高炉炼铁工艺能耗高、污染大、热效率低以及我国大储量钒钛磁铁矿在高炉冶炼的问题，可以直接使用非焦煤和粉矿，摆脱对炼焦和造块的依赖性，缩短了工艺流程，减少了设备投资，拓宽了原燃料的使用范围；环境污染小，反应速度快，生产率高。CN102389ACCNN110238291902382935A权利要求书1/1页1.一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法，其特征在于经过下列各步骤：分别将炉料钒钛磁铁矿、白云石、石灰和非焦煤破碎，以碱度R为0.7～1.5、内配碳比C/O为0.8～1.3分别取破碎后的炉料进行混匀，并预热到300～400℃，然后喷吹进入熔融还原炉内；并同时以富氧顶吹方式在1450℃～1550℃下进行熔炼20～30min，得到铁水和炉渣；将炉渣与钠盐按质量比为1～2︰1进行混合，在800～900℃下焙烧25～30min，使其中的钒、钛转化为钒酸钠和钛酸钠，再对其进行水浸和酸浸，然后过滤，使钒酸钠和钛酸钠分开，最后分别对钒酸钠和钛酸钠以常规方法进行回收钒、钛。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述炉料破碎的粒度为≤10mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：根据碱度R和内配碳比C/O计算并称取钒钛磁铁矿、白云石、石灰和非焦煤破碎的计算式如下：R范围为0.7～1.5；非焦煤的加入量为m(coal)：—x物质的质量；—z中y的质量分数；k—针对熔融还原炉传热不同而产生的系数，煤粉在熔融还原炉中作还原剂，同时也为发热剂；C/O范围为0.8～1.3。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述富氧的质量浓度为99%、以流量为250L/h喷入炉内。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水浸和酸浸是先将钒酸钠和钛酸钠破碎，并按固液比为1～2︰1加入水，然后按水的质量的20～40%加入浓硫酸，最后在80～90℃下，以搅拌速度为50～2000r/min进行搅拌2～3h。2CCNN110238291902382935A说明书1/6页一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法技术领域[0001]本发明涉及一种在富氧顶吹熔融还原条件下利用非焦煤粉作为还原剂冶炼钒钛磁铁矿的方法，属于能源与冶金技术领域。背景技术[0002]我国攀西地区，钒钛磁铁矿资源极为丰富，已探明的储量在80亿吨以上，是极具有综合利用价值的复合矿石。近二十多年来，我国在高炉冶炼钒钛磁铁矿方面积累了丰富的经验，解决了许多技术难关。目前，攀钢高炉通过添加部分普通矿的方法，使炉渣中的TiO2降低到25%以下，以实现高炉顺行并获得较好的技术经济指标。然而，迄今为止，高炉仍没有实现全钒钛的正常冶炼。如果高炉全部采用钒钛矿，炉渣中的TiO2的含量将超过30%，由其而引起的严重后果是：泡沫渣严重、炉渣粘稠、铁水粘罐、渣铁沟挂渣多、炉渣脱硫能力差、铁水难于达到优质水平。另一方面，高炉冶炼钒钛磁铁矿，难于实现铁、钒、钛的选择性还原，不利于对钒钛磁铁矿的利用。所以，高炉冶炼钒钛磁铁矿仍然存在很多特殊的缺憾和困难。[0003]然而现今，国际铁矿石价格持续飞涨，钢铁企业的生产成本也越来越高，生存压力越来越大，采用新技术开发此类“呆矿”具有十分重要的意义。开发熔融还原技术冶炼全钒钛磁铁矿，是钒钛磁铁矿资源能有效地、合理地综合利用的途径之一。发明内容[0004]为解决现有技术中的泡沫渣严重、炉渣粘稠、铁水粘罐、渣铁沟挂渣多、炉渣脱硫能力差等问题，本发明提供一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法，通过下列技术方案实现。[0005]一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法，经过下列各步骤：分别将炉料钒钛磁铁矿、白云石、石灰和非焦煤破碎，以碱度R为0.7～1.5、内配碳比C/O为：0.8～1.3分别取破碎后的