[发明专利]用钒钛磁铁矿精矿生产直接还原铁和氮化钛的方法

摘要

本发明提供一种用钒钛磁铁矿精矿生产直接还原铁和氮化钛的方法，属于资源利用技术领域。该方法将钒钛磁铁矿精矿、碳质还原剂、添加剂和粘结剂混合造球或压球后，在1200～1500℃还原焙烧得到主要成分为直接还原铁和氮化钛的焙烧产品，焙烧产品磨矿后分选出直接还原铁产品和富钒钛渣两个产品，富钒钛渣再经酸浸得到高纯氮化钛产品和富钒浸出液。本工艺实现了对钒钛磁铁矿中铁、钛、钒组分的绿色综合回收，具有原料来源广泛、流程短、成本低、产品附加值高的优点。最终得到了回收率大于90％、铁品位大于90％的直接还原铁，回收率大于90％、纯度大于99％的氮化钛产品和钒回收率大于70％的富钒浸出液。

主权项

1.一种用钒钛磁铁矿精矿生产直接还原铁和氮化钛的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)造球：将钒钛磁铁矿精矿、碳质还原剂、添加剂和粘结剂按一定比例混合，然后加水造球或压球；(2)还原焙烧：将步骤(1)所得含碳球团干燥后，在焙烧温度1250～1500℃下还原焙烧生成包含直接还原铁和氮化钛的焙烧产品；(3)磨矿分选：将步骤(2)中所得的焙烧产品进行磨矿，然后通过弱磁选或筛分或者弱磁选‑筛分联合工艺获得直接还原铁产品和富钒钛渣；(4)酸浸提纯：将步骤(3)中所得富钒钛渣通过酸浸获得高纯氮化钛产品和富钒浸出液；所述步骤(1)中所用钒钛磁铁矿精矿的TFe品位>45％，TiO2品位>5％，V2O5品位>0.1％；所述步骤(1)中添加剂为氢氧化钙、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钠、硫酸钠、氟化钙、四硼酸钠中的一种或多种；所述步骤(1)中钒钛磁铁矿精矿、碳质还原剂、添加剂和粘结剂的质量比为：100:(10～50):(1～30):(0～10)；所述步骤(1)中碳质还原剂为无烟煤、烟煤、褐煤、石墨、焦炭、半焦、石油焦、生物焦中的一种或多种组合；所述步骤(4)中酸浸提纯所用酸为盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、磷酸、高氯酸、硼酸和苯二磺酸中的一种或多种；所述步骤(2)中含碳球团的焙烧在还原气氛或氮气保护下进行；步骤(2)中焙烧产品在空气或氮气保护下冷却，或焙烧产品经过水淬冷却；所述步骤(3)中得到的直接还原铁回收率大于90％、铁品位大于90％，所述步骤(4)中得到的高纯氮化钛回收率大于90％、纯度大于99％，步骤(4)中得到的富钒浸出液中钒回收率大于70％。