[发明专利]次铁精矿回收工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种次铁精矿回收工艺。

背景技术

攀枝花市的钛资源丰富，但在普通选钛工艺中，都要产生一种副产品——次铁精矿，其主要成分为TFe40～45％，TiO₂20～27％。这种副产品中铁的品位在铁精矿中太低，而钛的品位在钛精矿中同样太低，因此其综合利用价值不高，但就此丢弃又非常可惜。因此寻找一种次铁精矿回收工艺就成为选钛副产品高效综合利用的当务之急。

目前次铁精矿回收利用的方法主要是进行进一步的磁选，使铁的品位达到50％以上，然后进入高炉冶炼回收铁，但回收率很低，同时其中的钛全部进入炉渣，不能利用，且污染环境；而选出的非磁性物质，虽然其含有30～38％左右的钛，但由于无法回收，丧失了利用价值，只能废弃，既浪费资源，又污染环境。本工艺可以既回收铁，又回收钛，是变废为宝的资源高效综合利用的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种次铁精矿回收工艺。该次铁精矿回收工艺，包括以下步骤：

a、预处理：将次铁精矿筛分至粒度＜0.5mm，碳质还原剂细磨至粒度＜3mm，并均干燥至含水率＜3％；

b、物料装填：将次铁精矿和碳质还原剂以三层同心柱体的形式装填于至少有一端封闭的柱形罐中，内层柱体及外层柱体填充碳质还原剂，中间层柱体填充次铁精矿，罐底和填充物料后的柱体上均覆盖一层碳质还原剂；

c、预热：物料装填至反应罐后，随炉升温至900℃～950℃；

d、焙烧还原：将预热后的物料在900～1150℃下，焙烧30～40h；

e、冷却：将还原后的物料随炉冷却，得到次铁精矿还原锭；

f、细磨筛分：将还原锭取出，经过破碎、细磨，筛分出粒度＜0.075mm的次铁精矿占其总质量的80％以上；

g、磁选：将筛分后的次铁精矿进行磁选，分离得到铁粉和富钛料。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤a中，所述的次铁精矿的主要成分为TFe40％～45％，TiO₂20％～27％。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤a中，所述的碳质还原剂为无烟煤、焦粉、木炭或石油焦中的至少一种。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤b中，所述的柱形罐的形状为圆柱形。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤b中，所述的内层柱体的半径为30mm～40mm，中间层柱体的厚度为40mm～50mm，外层柱体的厚度为15mm～20mm。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤b中，所述的柱形罐的高度为380mm～500mm，以垂直堆叠的方式进行焙烧，堆叠层数为1～3层。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤b中，所述的次铁精矿与碳质还原剂的总填充质量比为1～1.2：0.4～0.7。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤b中，所述的碳质还原剂覆盖的厚度为：底层10mm～20mm，顶层20mm～40mm。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤e中，所述的次铁精矿还原锭中TFe50％～70％，TiO₂28％～32％；MFe45～60％(MFe为金属铁的简写，下同)；金属化率90％～95％。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤g中，所述的磁选其磁场强度为2500～3000Gs。

具体的，上述次铁精矿回收工艺，步骤g中，所述的分离得到的铁粉的主要成分为TFe85～93％，TiO₂5～8％；MFe84～90％；富钛料的主要成分为TiO₂55～70％，TFe5～8％；MFe0.5～1.5％。

本发明方法步骤简单，易于控制，使用常规冶炼设备就能实现。该次铁精矿回收工艺可以回收选钛过程中大量产生的副产品次铁精矿，解决了低品位次铁精矿中铁和钛难以回收利用的问题，采用的三层同心柱体的装填形式，使得次铁精矿与还原物料能够充分接触，提高了还原效率，回收工艺中预热、还原、冷却步骤的工艺时间为55～75h，工艺时间短，节能降耗。本发明次铁精矿中MFe的含量＜1％，而所制得的次铁精矿还原锭中MFe为45～60％，其金属化率(MFe/TFe)在90％以上。磁选分离得到的铁粉其主要成分TFe85～93％，其中MFe84～90％，完全符合还原剂用铁粉的要求，富钛料的主要成分TiO₂55～70％，完全符合钛白粉行业中原料用富钛料的要求。该次铁精矿回收工艺实现了选钛工艺中副产品次铁精矿的综合高效利用。