一种钒钛烧结矿及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钒钛烧结矿的制备方法，以及由该方法制备的钒钛烧结矿。
【背景技术】
[0002] 高炉冶炼用烧结矿目前由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烧结制 成，这样的烧结矿由于烧结工艺较简单，应用很广。然而由于普通铁矿资源日益减少，成本 持续高涨，使烧结矿的原料成本对市场依赖增加。
[0003] 印尼及周边地区的海沙钒钛铁精矿储量十分丰富，价格低廉且来源稳定，但与我 国攀西地区的钒钛磁铁矿不同，由于海砂钒钛铁精矿具有TFe含量高（TFe>58% )，1102含 量高（Ti02>12% )，低硅（Si02约占0. 7%左右），其成球性和吸水性差的特殊性，因此不易 烧结，且在烧结过程中生成了性脆的钙钛矿，烧结铁酸盐低温粘结相少且其形态与普通烧 结矿铁酸钙不同，导致烧结矿强度差、成品率低，制约了高炉冶炼强度的提高。
[0004] 因此在目前钒钛烧结矿的制备中，海沙钒钛铁精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少，使烧结矿的原料成本依 然很高。
[0005] 为促进资源的综合利用、战略控制和降低成本，同时确保生产的实用性，亟需提供 一种高配比条件下（干料配比多60% )的海砂钒钛铁精矿的烧结方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于解决现有技术的上述问题，从而提供一种钒钛烧结矿的制备方 法，以及由该方法制备的钒钛烧结矿。
[0007] 本发明提供了一种钒钛烧结矿的制备方法，该方法包括：将烧结原料组合物与水 混合，制成烧结混合料，然后将所述烧结混合料进行布料、压料并烧结；其中，所述烧结原料 组合物含有海砂钒钛铁精矿、低品位普通铁精矿、熔剂、燃料和任选的钢渣；所述海砂钒钛 铁精矿中TFe的含量在58重量％以上，1102的含量为12-14重量％，SiO2的含量在1. 0重 量％以下；所述低品位普通铁矿中TFe的含量为47-49重量％，1102的含量在1. 0重量％ 以下，3102的含量为12-17重量％ ;以所述烧结原料组合物的总重量为基准，所述海砂钒钛 铁精矿的含量为65-70重量％，优选为65-68重量％ ;所述低品位普通铁矿的含量为10-15 重量％，优选为12-15重量％。
[0008] 本发明的方法能够实现高配比的海砂钒钛铁精矿的烧结，该方法能使钒钛烧结矿 的成品率达到74%以上，综合转鼓强度（ISO)在73%以上，TFe品位彡50%，烧结机利用系 数达到1.15V(m2*h)以上。该钒钛烧结矿具有较高的机械强度，能够用于高炉冶炼。另 外，烧结矿中普通铁矿的用量较少，因此本发明的方法也降低了钒钛烧结矿的原料成本。
[0009] 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】
[0010] 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。
[0011] 本发明提供了一种钒钛烧结矿的制备方法，该方法包括：将烧结原料组合物与水 混合，制成烧结混合料，然后将所述烧结混合料进行布料、压料并烧结；其中，所述烧结原料 组合物含有海砂钒钛铁精矿、低品位普通铁精矿、熔剂、燃料和任选的钢渣；所述海砂钒钛 铁精矿中TFe的含量在58重量％以上，1102的含量为12-14重量％，SiO2的含量在1. 0重 量％以下；所述低品位普通铁矿中TFe的含量为47-49重量％，1102的含量在1. 0重量％ 以下，3102的含量为12-17重量％;以所述烧结原料组合物的总重量为基准，所述海砂钒钛 铁精矿的含量为65-70重量％，优选为65-68重量％ ;所述低品位普通铁矿的含量为10-15 重量％，优选为12-15重量％。
[0012] 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：〇. 5-1重量％的 Ca0、2-3. 4重量％的Al203、l-2. 5重量％的Mg0、0. 1重量％以下的P和0. 3重量％以下的 S，且FeO的含量为20-32重量％。
[0013] 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 照现有制备烧结矿的矿粉粒度。优选所述海砂钒钛铁精矿中粒度小于0. 074mm的占70重 量％以上，这样能够使所述海砂钒钛磁铁精矿更充分地燃烧，使钒钛烧结矿具有更高的机 械强度。
[0014] 在本发明中，所述普通低品位铁精矿为不含钒和钛元素或者仅含有微量的钒、钛 元素的铁精矿。所述烧结原料组合物中，优选所述普通低品位铁精矿的粒度小于5mm。本 发明中，如无特别说明，所述粒度是指100重量％的该组普通低品位铁精矿分的粒度。例如 "普通低品位铁精矿的粒度低于5_"是指100重量％的普通低品位铁精矿的粒度小于5_。
[0015] 本发明中，所述钢渣可以为高炉炉料在冶炼过程中产生的钢渣。所述钢渣一方面 能够提供钒钛烧结矿所需要的TFe，另一方面也可以与所述熔剂一起调节烧结矿的碱度。通 常地，所述钢渣的化学组成可以包括：22-27重量％的TFe、6-8重量％的SiOjP35重量％ 以上的CaO。
[0016] 根据本发明的制备方法，所述钢渣的用量可以根据熔剂的种类和用量进行调节。 一般地，以所述烧结原料组合物的总重量为基准，所述熔剂的含量为8-15重量％，所述钢 渣的含量为0-4重量％。
[0017] 为了进一步提高钒钛烧结矿的强度、成品率并降低烧结原料成本，优选情况下，以 所述烧结原料组合物的总重量为基准，所述熔剂的含量为10-14重量％，所述钢渣的含量 为1 _3重量％。
[0018] 本发明中，所述熔剂的选择可以参照现有技术进行。从降低成本的角度出发，优选 地，所述熔剂含有生石灰和石灰石。
[0019] 所述生石灰的主要成分为CaO,在制备所述烧结混合料之前，可以用水将所述生石 灰消化成消石灰（主要成分为Ca(0H) 2)，以增加所述烧结混合料的成球性和粒度组成，并提 高烧结混合料成球后的强度。通常地，所述生石灰中CaO的含量可以为80-88重量％。对 所述生石灰进行消化时，所述生石灰与水用量的质量比可以为1. 8-2. 2:1。
[0020] 所述石灰石的主要成分为CaC03，在烧结过程中能够分解并放出C02，起疏松料层 作用，可以大大改善料层的透气性，并能够提高燃烧速度，保证烧结矿的成品率。通常地，以 氧化物计，所述石灰石中CaO的含量可以为50-53重量％。在所述烧结原料组合物中，优选 所述石灰石的粒度小于3_。
[0021] 根据本发明的一种优选实施方式，以所述烧结原料组合物的总重量为基准，生石 灰的含量为6-8重量％，石灰石的含量为5-6重量％。
[0022] 根据本发明，所述燃料的用量可以为4-5重量％，优选为4. 6-5重量％。所述燃料 可以选自烧结工艺常用的各种燃料，例如可以为焦粉和/或煤。从进一步提高钒钛烧结矿 烧结强度的角度出发，优选所述燃料为焦粉。所述焦粉中的灰分含量可以为10-15重量％， 固定碳的含量可以为75-85重量％。优选地，在所述烧结原料组合物中，所述焦粉的粒度小 于 5mm〇
[0023]本领域公知的是，为了得到烧结矿成品，在烧结结束后，需要将得到的烧结饼进行 破碎，然后进行筛分，筛分出的部分钒钛烧结矿根据粒度的不同可以循环作为制备所述钒 钛烧结矿的铺底料或者作为烧结混合料的配料使用。所述破碎、筛分的具体过程为本领域 所熟知，在此不在赘述。
[0024]根据本发明的一种优选实施方式，所述烧结混合料的制备在返矿存在下进行，即， 所述返矿与所述烧结原料组合物共同混合制备所述烧结混合料，在此情况下，所述返矿的 粒度通常可以在6. 3_以下。所述返矿的加入能够进一步提高烧结混合料的透气性，增加 烧结液相量，改善烧结矿的强度。
[0025] 本发明中，相对于100重量份的所述烧结原料组合物，所述返矿的用量可以为 20-30重量份。
[0026]根据本发明的制备方法，制备所述烧结混合料的过程可以包括：一混混匀和二混 制粒。一般地，一混混匀的方法包括将所述烧结原料组合物与水混合2-4min，相对于100重 量份的所述烧结原料组合物，一混混匀时的用水量可以为5. 8-6. 3重量份；二混制粒的方 法包括将一混混匀所得产物与水混合2-4min，相对于100重量份的所述烧结原料组合物， 二混制粒时的用水量可以为1. 4-1. 6重量份。
[0027]根据本发明，优选所述一混混匀和二混制粒的总时间为6-8min。通过二混制粒后， 所述烧结混合料中粒度大于3mm的可以占到60重量％以上。
[0028]本发明中，优选水的用量使得所述烧结混合料中水分的含量为7. 4-7. 8重量％。
[0029]根据本发明，所述布料在烧结机的台车上进行。对所述烧结混合料的布料优选在 铺底料的存在下进行，即，在铺所述烧结混合料之前，首先铺所述铺底料，这样能降低除尘 负荷，减少或消除炉篦粘料，改善料层的透气性