[发明专利]钒钛磁铁矿的还原方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及钒钛磁铁矿的还原方法。

背景技术

钒钛磁铁矿属于典型的难处理复杂伴生矿，高炉流程只能回收其中的绝大部分铁和部分钒，无法实现钛资源的回收利用，含钛高炉渣目前尚无经济有效的方法加以回收利用，由此造成的资源浪费和环境污染都非常严重。

钒钛磁铁矿固态还原-磨选工艺是实现钒钛磁铁矿资源综合利用的重要途径，该技术首先采用煤或还原气将矿石中绝大部分铁还原，然后通过磁选将铁和富钒钛渣分离，从而实现铁、钒、钛资源的综合利用。目前钒钛磁铁矿直接还原主要包括回转窑还原-磁选、竖炉还原-磁选和转底炉还原-磁选三种，如何在显著降低还原温度的同时取得理想的还原金属化率是这些技术面临的共同问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种钒钛磁铁矿的还原方法，采用该方法可以在显著低于普通粒径含铁矿物的还原温度下(1000℃以下)获得85％以上的还原金属化率，同时显著降低还原能耗。

本发明提出了一种钒钛磁铁矿的还原方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将钒钛磁铁矿进行球磨处理，以便得到钒钛磁铁矿细粉；

(2)将还原剂进行球磨处理，以便得到还原剂细粉；

(3)将所述钒钛磁铁矿细粉、所述还原剂细粉、添加剂、粘结剂和水进行混合成型处理，以便得到混合球团；

(4)将所述混合球团进行干燥处理，以便得到干燥球团；

(5)在惰性气氛下，将所述干燥球团进行还原处理，以便得到金属化球团。

由此，根据本发明实施例的钒钛磁铁矿的还原方法通过将钒钛磁铁矿和还原剂分别进行球磨处理，得到超细级别的钒钛磁铁矿细粉和还原剂细粉，可显著增加钒钛磁铁矿和还原剂的表面能，从而显著提高矿物和还原剂的化学反应活性，同时通过将钒钛磁铁矿超细粉和还原剂超细粉以及添加剂、粘结剂和水的混合成型处理后进行还原处理，可以显著增大钒钛磁铁矿和还原剂与添加剂的接触面积，大大改善还原反应的动力学条件，因此可以在显著低于普通粒径含铁矿物的还原温度下(1000℃以下)获得85％以上的还原金属化率，同时显著降低还原能耗。

另外，根据本发明上述实施例的钒钛磁铁矿的还原方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿细粉中粒径不大于10μm的占80％-90％。由此，有利于增加钒钛磁铁矿细粉的比表面积，从而增加后续所得金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述还原剂细粉中粒径不大于10μm的占80％-90％。由此，有利于增加还原剂细粉的比表面积，从而提高还原剂的反应活性。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述钒钛磁铁矿细粉和所述还原剂细粉、所述添加剂、所述粘结剂、所述水的质量比为(100)：(20～50)：(1～8)：(1～3)：(0～5)。由此，可使得钒钛磁铁矿在后续还原处理时被充分还原，从而进一步增加后续所得金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述成型处理的压力为8-12MPa。由此，可以提高混合球团中各成分之间的接触面积。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述干燥处理的温度为80-150摄氏度，时间为60-120min。由此，可以起到有效的固结作用，防止球团在还原过程中发生粉化。

在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，所述还原处理的温度为900-1100摄氏度，时间为60-120min。由此，有利于提高所得金属化球团的金属化率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的钒钛磁铁矿的还原方法流程示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的钒钛磁铁矿的还原方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。