一种低品位钒钛磁铁矿的加工方法
【专利摘要】一种能耗低、节能、环保，加工工艺简单、加工成本低、便于后序工艺处理的低品位钒钛磁铁矿的加工方法。其步骤如下：选取低品位钒钛磁铁矿，其中Fe含量为42％－45％，V2O5含量为1.5％－2.0％，经细磨粉碎，粒度?200目≥60％；选取的还原剂为粒径≤1mm的高碳低硫无烟煤或蓝碳或冶金焦；将低品位钒钛磁铁矿粉和还原剂烘干；以硫酸钠和硼砂作为催化剂，将低品位钒钛磁铁矿粉、还原剂和催化剂混合，将所述混合物装入到碳化硅罐中；将碳化硅罐进入隧道窑中，在1150℃－1180℃下进行还原反应，还原时间为36h－50h，制得钒钛铁固态混合物，混合物中铁为游离态。
【专利说明】
一种低品位钒钛磁铁矿的加工方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种利用隧道窑加工低品位钒钛磁铁矿的方法。
【背景技术】
[0002]钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生钒、钛等多种组份，具有很高的综合利用价值。目前钒钛磁铁矿资源日趋紧张，需要采用低品位钒钛磁铁矿进行冶炼。
[0003]低品位钒钛磁铁矿的冶炼通常采用电炉法，反应温度高，生成钒钛铁共价化合物，再经过熔分处理，生成含钒铁水和钛渣。存在的问题是:加工工艺复杂、加工成本高、能耗尚、污染大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决现有技术存在的上述问题，提供一种能耗低、节能、环保，加工工艺简单、加工成本低、便于后序工艺处理的低品位钒钛磁铁矿的加工方法。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]—种低品位钒钛磁铁矿的加工方法，其步骤如下:
[0007]1、选料
[0008]选取低品位钒钛磁铁矿，其中Fe含量为42 %~45%, V2O5含量为1.5 % — 2.0 %，经细磨粉碎，粒度-200目多60%;选取的还原剂为无烟煤或蓝碳或冶金焦，成分要求高碳低硫，将所述还原剂粉碎至粒径< 1_ ；
[0009]2、干燥
[0010]将粉碎后的低品位钒钛磁铁矿在3500C-500°C下烘干，水分<0.5% ;将还原剂在300 — 350°C下烘干，水分彡0.5% ；
[0011]3、混合
[0012]以硫酸钠和硼砂作为催化剂，所述硫酸钠和硼砂的质量比为5:1-5:3,将干燥的低品位钒钛磁铁矿、还原剂和催化剂混合，混合物中所述低品位钒钛磁铁矿与还原剂的质量比为10:1?20: 1、所述低品位钒钛磁铁矿与催化剂的质量比为10: I?20: I，将所述混合物装入到碳化硅罐中；
[0013]4、还原
[0014]将碳化硅罐进入隧道窑中，在1150 °C — 1180 °C下进行还原反应，还原时间为36h —50h，制得钒钛铁固态混合物，混合物中铁为游离态。
[0015]所述无烟煤中碳含量彡60%，硫含量<0.8%。
[0016]所述蓝碳或冶金焦中碳含量^65%，硫含量硫含量<0.8%。
[0017]本发明的有益效果是:利用隧道窑进行还原反应，并采用高碳低硫无烟煤或蓝碳或冶金焦作为还原剂，以硫酸钠和硼砂作为催化剂，可提高还原速率、降低还原温度、加快铁的聚结，反应温度低，制得的钒钛铁混合物中铁为游离态，便于后序工艺铁的分离，加工工艺简单，生产成本低，污染小，环保。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]1、选料
[0020]选取低品位钒钛磁铁矿，其中Fe含量为42%，V2O5含量为1.5 %，细磨粉碎后，粒度-200目为60 %(占细磨后低品位钒钛磁铁矿总重量)；选取高碳低硫无烟煤作为还原剂，高碳低硫无烟煤中碳含量为60%，硫含量为0.8%，将所述还原剂粉碎至粒径Slmm;
[0021]2、干燥
[0022]将粉碎后的低品位钒钛磁铁矿在350°C下烘干，水分<0.5 % ;将还原剂在300 °C下烘干，水分<0.5%;
[0023]3、混合
[0024]以硫酸钠和硼砂作为催化剂，所述硫酸钠和硼砂的质量比为5:1，将干燥后的低品位钒钛磁铁矿、还原剂和催化剂混合，混合物中所述低品位钒钛磁铁矿与还原剂的质量比为10:1、所述低品位钒钛磁铁矿与催化剂的质量比为10:1，将所述混合物装入到碳化硅罐中；
[0025]4、还原
[0026]将碳化硅罐进入隧道窑中，在1150°C下进行还原反应，还原时间为36h，制得钒钛铁固态混合物，混合物中铁为游离态且含量为60%，钒钛混合物钒含量为2.15%。
[0027]实施例2
[0028]—种利用隧道窑加工钒钛磁铁矿的方法，其步骤如下:
[0029]1、选料
[0030]选取低品位钒钛磁铁矿，其中Fe含量为45%,V2O5含量为2.0%，经细磨粉碎后，粒度-200目达80% (占细磨后低品位钒钛磁铁矿总重量)；选取高碳低硫无烟煤作为还原剂，所述高碳低硫无烟煤中碳含量为70%，硫含量为0.6%，将所述还原剂粉碎至粒径Slmm;
[0031]2、干燥
[0032]将粉碎后的低品位钒钛磁铁矿在500°C下烘干，水分<0.5%;将还原剂在350°C下烘干，水分<0.5%;
[0033]3、混合
[0034]以硫酸钠和硼砂作为催化剂，所述硫酸钠和硼砂的质量比为5: 3，将干燥后的低品位钒钛磁铁矿、还原剂和催化剂混合，混合物中所述低品位钒钛磁铁矿与还原剂的质量比为20:1、所述低品位钒钛磁铁矿与催化剂的质量比为20:1，将所述混合物装入到碳化硅罐中；
[0035]4、还原
[0036]将碳化硅罐进入隧道窑中，在1180°C下还原反应，还原时间为50h，制得钒钛铁固态混合物，混合物中铁为游离态。混合物中铁为游离态且含量为65 %，钒钛混合物钒含量为2.85%
[0037]实施例3
[0038]—种利用隧道窑加工钒钛磁铁矿的方法，其步骤如下:
[0039]1、选料
[0040]选取低品位钒钛磁铁矿，其中Fe含量为43.5%,V2O5含量为1.8 %，细磨粉碎后，粒度-200目达70% (占细磨后低品位钒钛磁铁矿总重量)；选取高碳低硫无烟煤，所述高碳低硫无烟煤中碳含量为65%，硫含量为0.7%，将所述还原剂粉碎至粒径Slmm;
[0041]2、干燥
[0042]将粉碎后的低品位钒钛磁铁矿在430°C下烘干，水分<0.5%;将还原剂在330°C下烘干，水分<0.5%;
[0043]3、混合
[0044]以硫酸钠和硼砂作为催化剂，所述硫酸钠和硼砂的质量比为5: 2，将干燥后的低品位钒钛磁铁矿、还原剂和催化剂混合，混合物中所述低品位钒钛磁铁矿与还原剂的质量比为15:1、所述低品位钒钛磁铁矿与催化剂的质量比为15:1，将所述混合物装入到碳化硅罐中；
[0045]4、还原
[0046]将碳化硅罐进入隧道窑中，在1165°C下还原反应，还原时间为48h，制得钒钛铁固态混合物，混合物中铁为游离态。混合物中铁为游离态且含量为62.6%,钒钛混合物钒含量为 2.55%。
[0047]实施例4
[0048]还原剂选用蓝碳(或冶金焦)，蓝碳(或冶金焦)碳含量为65%，硫含量为0.8%，其它与实施例1相同。
[0049]实施例5
[0050]还原剂选用蓝碳(或冶金焦)，蓝碳(或冶金焦)碳含量为85%，硫含量为0.6%，其它与实施例2相同。
[0051 ] 实施例6
[0052]还原剂选用蓝碳(或冶金焦)，蓝碳(或冶金焦)碳含量为75%，硫含量为0.7 %，其它与实施例3相同。
[0053]以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低品位银钛磁铁矿的加工方法，其特征是步骤如下: 1)、选料 选取低品位钒钛磁铁矿，其中Fe含量为42 %-45%, V2O5含量为1.5 % — 2.0 %，经细磨粉碎，粒度-200目多60 选取的还原剂为无烟煤或蓝碳或冶金焦，成分要求高碳低硫，将所述还原剂粉碎至粒径Slmm; 2)、干燥 将粉碎后的低品位钒钛磁铁矿在350 — 500 °C下烘干，水分< 0.5%；将还原剂在300 —350°(:下烘干，水分彡0.5%; 3)、混合 以硫酸钠和硼砂作为催化剂，所述硫酸钠和硼砂的质量比为5:1-5:3,将干燥的低品位钒钛磁铁矿、还原剂和催化剂混合，混合物中所述低品位钒钛磁铁矿与还原剂的质量比为10:1?20:1、所述低品位钒钛磁铁矿与催化剂的质量比为10:1?20:1，将所述混合物装入到碳化硅罐中； 4)、还原 将碳化硅罐进入隧道窑中，在1150 °C — 1180 °C下进行还原反应，还原时间为36h — 50h，制得钒钛铁固态混合物，混合物中铁为游离态。2.根据权利要求1所述的低品位钒钛磁铁矿的加工方法，其特征是所述还原剂为高碳低硫无烟煤，且高碳低硫无烟煤中碳含量多60 %，硫含量<0.8 %。3.根据权利要求1所述的低品位钒钛磁铁矿的加工方法，其特征是所述还原剂为蓝碳或冶金焦，所述蓝碳或冶金焦中碳含量多65%，硫含量硫含量<0.8%。
【文档编号】C22B5/10GK106048259SQ201610686573
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月18日
【发明人】孙志国, 张立志, 周长云, 王亚洲, 孙志生, 张洵齐, 李岱松
【申请人】朝阳金河粉末冶金材料有限公司