[发明专利]一种钒钛球团矿及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钒钛球团矿的制备方法，以及由该方法制备的球团矿。

背景技术

高炉冶炼钒钛磁铁矿目前采用的球团矿为非海砂全钒钛铁精矿与不同比例普通铁精矿配制后(例如70％的非海砂全钒钛铁精矿配加30％的普通铁精矿粉)或全部用普通铁精矿焙烧制成，这样的球团矿由于焙烧工艺较简单，应用很广。然而由于普通铁矿资源日益减少，成本持续高涨，使钒钛球团矿的原料成本对市场依赖增加。

海砂矿是由冲刷作用形成的天然含铁矿物，其储量非常丰富、价格低廉且来源稳定，例如新西兰近海滩的海砂矿。然而由于组分限制，单独以该海砂矿制备的全钒钛球团矿成球性能差，属于难烧矿物，而且抗压强度低，不适合作为高炉冶炼的炉料使用。

因此在目前钒钛球团矿的制备中，海砂矿还只是作为提高普通铁矿中部分元素(如，钒)的含铁辅料使用，由于其相对用量较普通铁矿小很多，钒钛球团矿的制造成本依然很高，也使资源丰富的海砂矿不能得到充分利用。至今也未见报道能够工业化生产的符合高炉冶炼的全钒钛球团矿。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的上述问题，从而提供一种钒钛球团矿的制备方法，以及由该方法制备的球团矿。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种钒钛球团矿的制备方法，该方法包括：将海砂钒钛铁精矿与膨润土混合，得到混合料，然后将所述混合料依次进行润磨、造球、干燥、预热和氧化焙烧，其中，所述海砂钒钛铁精矿的化学组成包括：52-65重量％的TFe、10-14重量％的TiO₂、0.4-0.7重量％的V₂O₅和0.5-3.0重量％的SiO₂；所述氧化焙烧的温度为1150-1280℃，时间为15-25min。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了由上述方法制备的钒钛球团矿。

采用本发明的方法能够实现以全海砂钒钛精矿制备球团矿，该方法避免了价格较高的普通铁矿的使用，因此具有成本较低的特点。而且，由该方法制备的钒钛球团矿的抗压强度在2100N/个以上，完全符合高炉冶炼的要求。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种钒钛球团矿的制备方法，该方法包括：将海砂钒钛铁精矿与膨润土混合，得到混合料，然后将所述混合料依次进行润磨、造球、干燥、预热和氧化焙烧，其中，所述海砂钒钛铁精矿的化学组成包括：52-65重量％的TFe、10-14重量％的TiO₂、0.4-0.7重量％的V₂O₅和0.5-3.0重量％的SiO₂；所述氧化焙烧的温度为1150-1280℃，时间为15-25min。

本发明的方法能够仅通过以膨润土为粘结剂实现全海砂钒钛铁精矿球团矿的制备。

在本发明中，所述海砂钒钛铁精矿可以源自含量丰富的印尼及其周边的海砂矿，通常地，除了以上组分外，所述海砂钒钛铁精矿的其他化学组成可以包括：0.1-1.0重量％的CaO、0.5-3.4重量％的Al₂O₃、0.5-3.0重量％的MgO、0.5重量％以下的P和0.4重量％以下的S，且FeO的含量为20-35重量％。

在本发明的制备方法中，对所述海砂钒钛铁精矿的粒度没有特别地限定，可以参照现有制备球团矿的矿粉粒度。通常所述海砂钒钛铁精矿中200目以下的颗粒含量可以在50重量％以上。为了使所述海砂钒钛磁铁精矿粒子间具有更多的接触点，以进一步提高所述钒钛球团矿的强度，所述海砂钒钛铁精矿中200目以下的颗粒含量优选在60重量％以上，更优选为70重量％以上。

根据本发明，所述膨润土可以选自钙基膨润土和钠基膨润土。所述膨润土一方面能够提高生球的下落强度，另一方面能提高生球干燥时的爆裂温度，从而促进球团的成型。一般地，所述膨润土中粒度在0.074mm以下的含量在90重量％以上，所述膨润土吸蓝量≥35g/(100g),膨胀容≥53mL/g，胶质价≥60mL/(g)，水分≤10％。