专利名称：一种碱性钒钛球团矿及其制备方法
技术领域：
本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种碱性钒钛球团矿以及采用高钛型钒钛磁铁精矿配加不含TW2的普通铁精矿，并添加消石灰碱性熔剂制备碱性钒钛球团矿的方法。
背景技术：
球团矿具有良好的机械强度与冶金性能，已成为一种重要的优质冶金炉料。目前使用较普遍的炉料结构是“高碱度烧结矿+酸性氧化球团矿”。工业试验表明，随着球团矿配比的增加，烧结矿的碱度相应提高到2. 4-2. 5。烧结生产表明，当烧结碱度超过2. 4时，烧结矿成品粒级细化，强度变差，对高炉冶炼影响较大。因此，对球团矿的碱度要求应严格限制，不能大幅度提高烧结矿碱度来平衡高炉渣碱度。鉴于超高碱度钒钛烧结矿对质量有影响，有必要将烧结矿部分碱度向球团矿转移，生产碱性球团矿。日本是最早开始生产熔剂性球团矿的国家，但其在造球前是向铁精矿中添加CaO 或MgO的细粒物料，将球团碱度控制在0. 4-1. 2之间，使球团还原性与还原膨胀性能得到改
業
口 ο专利文献CN200510032097. 5公开了一种钒钛磁铁精矿制备酸性球团矿的方法， 该方法采用钒钛精矿+普通精矿，再添加粘结剂膨润土制备酸性球团。但该方法的局限性也是显然的，即所增加的膨润土只能生产酸性球团。为了将烧结矿的部分碱度转移到球团矿必须生产碱性球团，因此，应用该方法制备碱性球团或钒钛矿球团就存在明显的局限性。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有钒钛球团矿以及制备中所存在的上述技术问题，而提供一种钒钛磁铁精矿配加普通铁精矿，以及添加消石灰碱性熔剂配制而成的碱性钒钛球团矿，本发明采用以下两种技术方案完成其任务。本发明的碱性钒钛球团矿以重量％计由以下组成选用钒钛磁铁精矿1_99%，普通精矿1-99%，外加消石灰0. 8-3. 2 %，球团矿碱度为0. 4-1. 0 ；其中普通精矿为不含TW2 的铁精矿。本发明的碱性钒钛球团矿制备方法的特点在于，采用1-99%的钒钛磁铁精矿、 1-99%的普通精矿、外加0. 8-3. 2%的消石灰，并采用以下步骤制备碱性钒钛球团矿A、配料、混合、干燥；B、润磨；C、造球；D、干燥、预热、焙烧；E、冷却、筛分；其中普通精矿为不含 TiO2的铁精矿。其制备步骤如下A、配料、混合、干燥采用1-99%的钒钛磁铁精矿、1-99%的普通精矿、外加 0. 8-3. 2%的消石灰，进行混合并干燥，其中，干燥至混合料水分降至6-8 %，球团矿碱度为 0. 4-1. 0 ；B、润磨将A步骤的混合料润磨至< 200目粒级含量达到70-90% ；C、造球造球过程加适量水，生球水分控制在8-10. 5%，造球时间10-30min，生球粒度 1015mm ；
D、干燥、预热、焙烧干燥温度200-300°C ；预热温度800-1000°C，预热10-25min ； 焙烧温度为1100-1300°C，焙烧时间25-40min ；E、冷却、筛分对焙烧球团进行冷却、筛分得到粒度为9-18mm的成品球团矿。本发明所采用的钒钛磁铁精矿的成分含量以重量％计为Je2O3 40-50 %、 FeO 29-33%, SiO2 2.5-4.5%、CaO 1. 5-2. 2%, MgO 2. 0-3. 2%, Al2O3 3. 0-4. 5 %, V2O5 0. 5-0. 65%,TiO2 10-15%,S ^ 0. 6%,P ^ 0. 003%,；其中 TFe52_56%为矿石中 Fe2O3 与 FeO的铁元素的总量。本发明碱性钒钛成品球团矿的TW2含量为6. 5-9. 0%，球团矿碱度优选0. 4-0. 6， 球团矿的抗压强度大于2500N/个。应用本发明制备的碱性钒钛球团矿，原料的适应范围广，特别是解决了钒钛磁铁精矿制造球团矿难度大的问题，本发明的碱性钒钛球团矿完全可满足于用于高炉冶炼，确保其利用系数、焦比等技术经济指标均得到改进。
具体实施例方式以下将结合本发明的设计思想，具体实施例以及对比实施例，详细阐述本发明的制备方法以及所产生的良好效果。本发明的碱性钒钛球团矿制备方法包括以下步骤配料、混合、干燥，润磨，造球， 干燥、预热、焙烧，冷却、筛分；筛分后即可进行高炉冶炼。本发明的球团矿原料以攀枝花所产钒钛磁铁精矿为主，采用1-99%的钒钛磁铁精矿、1-99%的普通精矿、再配加0. 8-3. 2%的消石灰碱性熔剂等进行造球、焙烧制备成品球团矿。钒钛磁铁精矿的成分含量以重量％计为狗203 =40-50%, FeO 29-33%, SiO2 2. 5-4. 5 %, CaO 1. 5-2. 2 %, MgO 2. 0-3. 2 %、Al2O3 3. 0-4. 5 %、V2O5 0. 5-0. 65 %、TiO2 10-15%,S ^ 0. 6%,P彡0. 003%,；其中IFe52_56%为矿石中Fe2O3与FeO的铁元素的总量。由于攀枝花钒钛磁铁精矿TiO2与Al2O3含量高，其熔点高达1350°C以上，产生的液相量少，比普通矿烧结液相量少10-20 %，且该种精矿粒度粗，< 200目的粒级含量只有 50%左右，成球性能差，导致混合料透气性差，垂直烧结速度慢，烧结矿产质量低。在还原性气氛下(因在烧结中加入焦粉或无烟煤作为燃料来提高烧结温度，在提高烧结温度的同时伴随产生还原性气氛)烧结温度低于1300°C时，会产生烧结料难熔，液相量少，烧结矿强度与成品率严重下降的后果。因此，为了克服钒钛磁铁精矿在烧结上的缺陷，用钒钛磁铁精矿制造球团矿将是另一种重要利用途径，而且可制造出满足高炉冶炼的优质球团矿，其冶金性能优于烧结矿。[1]球团碱度。目前世界上球团矿碱度基本为自然碱度(不配加任何碱性熔剂)， 本发明添加0. 8-3. 2%的消石灰作为碱性熔剂生产混合矿球团，将球团矿碱度(Ca0/Si02) 控制在0. 4-1. 0之内均可生产合格钒钛球团矿。 [2]本发明可用任意比例的钒钛磁铁精矿配加任意比例的普通铁精矿进行配料与造球，进而焙烧，得到碱性钒钛球团矿。 [3]钒钛磁铁精矿配料采用圆盘配料机，消石灰采用螺旋给料机+星型给料机配料，但不仅限于此两种设备。
[4]制备球团需要采用粘结剂。本发明粘结剂是使用消石灰，消石灰既是碱性熔剂可提高碱度，又是粘结剂，提高精矿的粘结性能。在制备过程中，外加0. 8-3. 2%的消石灰碱性熔剂优选地使用配比为0. 8-2. 5%,以提高钒钛磁铁精矿的粘接性能和调节钒钛球团矿的碱性。[5]对上述配比原料进行混合-干燥。混合料的水分在9-13. 5%范围内波动，进行配料后进入混合机进行混合-干燥，干燥所需热源为高炉煤气+焦炉煤气燃烧产生的热量，将混合料水分降至6-8%。[6]对上述混合料实施润磨工艺。钒钛磁铁精矿< 200目粒级含量一般只有 40-60%，而制作球团矿的粒度一般需要80-90%，因此混合料经过干燥混合后，进入润磨机，进行磨矿，增加细粒级含量，磨矿后< 200目粒级含量可达到70-90 %，可满足造球需要。磨矿工序采用润磨机。攀枝花钒钛磁铁精矿出产部分高品位钒钛磁铁精矿，其粒度较细，例如56%铁品位的钒钛磁铁精矿< 200目粒级可达到80%以上，用这种精矿造球就不需要润磨，流程上也可取消润磨工序。[7]造球制度。造球设备采用圆盘造球机。混合料通过混勻润磨后，在圆盘造球机中造球，造球过程适量加水，造球前润磨工序混合料水分6-8%为宜，生球水分控制在 8-10. 5%，优选地适宜水分9. 0%，造球时间为10-30min，生球粒度10_25mm。[8]干燥-预热-焙烧制度。经过混合造球后的生球，经过干燥-预热-焙烧一系列反应与加工，生球经过高温氧化固结，得到成品球。其干燥温度200-300°C，预热温度为 800-1000°C，预热时间为10-25min，焙烧温度为1100-1300°C，焙烧时间为25_40min。这一过程可采用链篦机-回转窑，也可采用竖炉，不可一概而论。[9]对焙烧球进行冷却，筛分而得到具有一定抗压强度与冶金性能与粒度的成品球，成品球粒度9-18mm，平均抗压强度2500N/个以上。实施例1首先在实验室制备了碱性钒钛球团，为了对比分析，同时制备了添加膨润土为粘结剂的酸性球团。表1原料化学成分
权利要求
1.一种碱性钒钛球团矿，其特征在于，该球团矿由钒钛磁铁精矿配加普通精矿，添加消石灰碱性熔剂配制而成，以重量％计为钒钛磁铁精矿1_99%，普通精矿1_99%，外加消石灰0. 8-3. 2%,球团矿碱度为0. 4-1. 0 ；其中普通精矿为不含TW2的铁精矿。
2.根据权利要求1所述球团矿，其特征在于，所述钒钛磁铁精矿的成分含量以重量％ 计为狗203 :40-50%、FeO 29-33%,SiO2 2. 5-4. 5%,CaO 1. 5-2. 2%,MgO 2. 0-3. 2%,Al2O3 3. 0-4. 5%, V2O5 0. 5-0. 65%, TiO2 10-15%, S ^ 0. 6%, P ^ 0. 003%,；其中 TFe52_56% 为矿石中F^O3与!^0的铁元素的总量。
3.根据权利要求1所述球团矿，其特征在于，所述碱性钒钛球团矿的TiA含量为 6. 5-9. 0%。
4.根据权利要求1所述球团矿，其特征在于，所述球团矿碱度优选为0.4-0. 6。
5.根据权利要求1所述球团矿，其特征在于，所述钒钛球团矿的抗压强度大于2500N/个。
6.一种碱性钒钛球团矿的制备方法，其特征在于，采用1-99%的钒钛磁铁精矿、 1-99%的普通精矿、外加0. 8-3. 2%的消石灰，并采用以下步骤制备碱性钒钛球团矿A、配料、混合、干燥；B、润磨；C、造球；D、干燥、预热、焙烧；E、冷却、筛分；其中普通精矿为不含 TiO2的铁精矿。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的A、配料、混合、干燥采用1-99%的钒钛磁铁精矿、1-99%的普通精矿、外加0.8-3. 2% 的消石灰，进行混合并干燥，其中，干燥至混合料水分降至6-8%，球团碱度为0. 4-1. 0 ；B、润磨将A步骤的混合料润磨至<200目粒级含量达到70-90% ；C、造球造球过程加适量水，生球水分控制在8-10.5%，造球时间10-30min，生球粒度 10-25mm ；D、干燥、预热、焙烧干燥温度200-300°C；预热温度800-1000°C，预热10-25min ；焙烧温度为1100-1300°C，焙烧时间25-40min ；E、冷却、筛分对焙烧球团进行冷却、筛分得到粒度为9-18mm的成品球团矿。
全文摘要
本发明公开了一种采用高钛型钒钛磁铁精矿制备碱性钒钛球团矿的方法，该方法包括配料、混合、干燥，润磨，造球，干燥、预热、焙烧，冷却、筛分等步骤，本发明的球团原料以钒钛磁铁精矿为主，配加部分普通精矿，添加消石灰碱性熔剂，焙烧制备成品球团矿；本发明可用任意比例的钒钛磁铁精矿配加部分普通精矿，添加碱性熔剂生产碱度为0.4-1.0的碱性球团，实现烧结矿碱度部分向球团矿转移的目的，进而造球与焙烧，得到抗压强度大于2500N/个的钒钛矿球团，从而改善原料的适应性与冶炼性能。
文档编号C22B1/00GK102242251SQ20111016902
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者何木光, 向绍红, 宋剑, 杜斯宏, 林千谷, 蒋大均, 雷电 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司, 攀钢集团有限公司