本发明属于火法冶金技术领域，涉及一种使用氧化镁强化钒钛铁精矿直接还原-熔分过程的方法。
背景技术：
我国钒钛磁铁矿储量巨大，特别是攀西地区蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿资源，同时该钒钛磁铁矿中含有钒铬钛铁等共生元素。钒钛铁精矿是钒钛磁铁矿的重要选矿产品，传统的高炉冶炼工艺无法有效利用其中的钛资源，近年来发展起来的非高炉冶炼工艺成为解决此问题的有效工艺，实现了铁、钒、钛资源的综合回收利用。由于钒钛铁精矿矿物结构复杂，非高炉冶炼工艺还存在能耗高、产品质量不稳定，特别是金属化球团电炉还原熔分工序顺行困难等问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是提供一种使用氧化镁强化钒钛铁精矿直接还原-熔分过程的方法。
本发明使用氧化镁强化钒钛铁精矿直接还原-熔分过程的方法，包括以下步骤：
(1)将钒钛铁精矿、氧化镁和煤粉混合，加入粘结剂,制成球团；其中，MgO占钒钛铁精矿重量的1.5～3％，煤粉占钒钛铁精矿重量的16～20％；
(2)将球团加热至1200～1250℃进行还原，还原时间30～40min,得到金属化率为85～93％，碳含量为3～5％的金属化球团；
(3)将金属化球团进行熔化分离，熔化分离温度为1530～1560℃，熔化分离时间为30～50min，得到含钒生铁和TiO2含量为46-52％的熔分钛渣。
进一步的，所述钒钛铁精矿中TFe含量为56～60％，TiO2含量为10％～12％，V2O5含量为0.5～0.65％，MgO含量为1.5～2.5％，CaO含量为0.7～1.2％，Al2O3含量为2～3％，SiO2含量为4.8～6.5％。
其中，步骤(1)中煤粉中固定碳含量为78％～82％，粘结剂为改性PVA。
进一步，上述方法，步骤(1)中MgO占钒钛铁精矿重量的2～3％，煤粉占钒钛铁精矿重量的16～18％。
优选的，将上述方法步骤(2)中将球团加热至1220～1250℃。
进一步，上述方法，步骤(3)中，熔化分离温度为1550～1560℃，熔化分离时间为35～40min。
进一步的，上述方法步骤(3)中，熔分钛渣的TiO2含量为48.5～51.4％。
本发明的有益效果：
本发明针对非高炉冶炼工业面临的技术难题，采用氧化镁作为强化钒钛铁精矿直接还原-熔分过程的添加剂，降低了直接还原过程还原温度和缩短还原时间，促进金属化球团熔化分离，渣铁分离良好，提高钒在铁中的回收率，从而降低钒钛铁精矿直接还原-熔分过程能耗，提高生产效率，降低生产成本。
具体实施方式
本发明所要解决的问题是提供一种使用氧化镁强化钒钛铁精矿直接还原-熔分过程的方法。
本发明使用氧化镁强化钒钛铁精矿直接还原-熔分过程的方法，包括以下步骤：
(1)将钒钛铁精矿、氧化镁和煤粉混合，加入粘结剂,制成球团；其中，MgO占钒钛铁精矿重量的1.5～3％，煤粉占钒钛铁精矿重量的16～20％；
(2)将球团加热至1200～1250℃进行还原，还原时间30～40min,得到金属化率为85～93％，碳含量为3～5％的金属化球团；
(3)将金属化球团进行熔化分离，熔化分离温度为1530～1560℃，熔化分离时间为30～50min，得到含钒生铁和TiO2含量为46-52％的熔分钛渣。
进一步的，所述钒钛铁精矿中TFe含量为56～60％，TiO2含量为10％～12％，V2O5含量为0.5～0.65％，MgO含量为1.5～2.5％，CaO含量为0.7～1.2％，Al2O3含量为2～3％，SiO2含量为4.8～6.5％。
其中，步骤(1)中煤粉中固定碳含量为78％～82％，粘结剂为改性PVA。
进一步，上述方法，步骤(1)中MgO占钒钛铁精矿重量的2～3％，煤粉占钒钛铁精矿重量的16～18％。
优选的，为了提高球团金属化率，将上述方法步骤(2)中的球团加热至1220～1250℃。
进一步，为了提高渣中TiO2含量和含钒铁水Fe、V的含量，上述方法步骤(3)中，熔化分离温度为1550～1560℃，熔化分离时间为35～40min。
进一步的，上述方法步骤(3)中，熔分钛渣的TiO2含量为48.5～51.4％。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
取100g钒钛铁精矿，其中铁、钛和钒的含量为：TFe 57g，TiO2 12g，V2O5 0.55g，配入氧化镁3g，煤粉16g，将钒钛铁精矿、氧化镁和煤粉充分混合，在混合料中加入粘结剂并压制成含碳球团，将含碳球团在马弗炉内1220℃还原40分钟得到金属化球团，将金属化球团快速移动至高温电炉内进行熔化分离，熔化分离温度为1560℃，熔化分离时间为35分钟，得到熔分钛渣和含钒生铁。
金属化球团碳含量为3.21％，金属化率为88.7％。
熔分渣中TiO2含量为50.8％，含钒生铁中铁的回收率为97.3％，钒的回收率为89.5％。
实施例2
取100g钒钛铁精矿，其中铁、钛和钒的含量为：TFe 56.5g，TiO2 11g，V2O5 0.6g，配入氧化镁2g，煤粉18g，将钒钛铁精矿、氧化镁和煤粉充分混合，在混合料中加入粘结剂并压制成含碳球团，将含碳球团在马弗炉内1250℃还原30分钟得到金属化球团，将金属化球团快速移动至高温电炉内进行熔化分离，熔化分离温度为1550℃，熔化分离时间为40分钟，得到熔分钛渣和含钒生铁。
金属化球团碳含量为4.36％，金属化率为91.5％。
熔分渣中TiO2含量为51.4％，含钒生铁中铁的回收率为96.5％，钒的回收率为91％。
实施例3
取100g钒钛铁精矿，其中铁、钛和钒的含量为：TFe 57g，TiO2 10.5g，V2O5 0.55g，配入氧化镁1.8g，煤粉17g，将钒钛铁精矿、氧化镁和煤粉充分混合，在混合料中加入粘结剂并压制成含碳球团，将含碳球团在马弗炉内1200℃还原35分钟得到金属化球团，将金属化球团快速移动至高温电炉内进行熔化分离，熔化分离温度为1540℃，熔化分离时间为40分钟，得到熔分钛渣和含钒生铁。
金属化球团碳含量为3.78％，金属化率为88.7％。
熔分渣中TiO2含量为48.5％，含钒生铁中铁的回收率为95.3％，钒的回收率为86.5％。