本发明属于低品位含铬型钒钛磁铁矿粉综合利用方法中的提钒技术领域，特别涉及低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒的方法。
背景技术：
含铬型钒钛磁铁矿粉是一种富含铁、钒、钛、铬等多种有价组元的多金属共伴生矿，应用价值极高。目前对含铬型钒钛磁铁矿的研究主要集中在高品位含铬型钒钛磁铁矿，而对低品位含铬型钒钛磁铁矿的研究仍较为匮乏，其相关研究工作亟需进一步开展完善。
近年来随着中国钢铁工业的迅猛发展，国内铁矿石市场供不应求，低品位含铬型钒钛磁铁矿资源有望作为一种潜力的铁矿资源被开采利用。为了使低品位含铬型钒钛磁铁矿得到充分利用，提高经济效益，人们不断探索和研发低品位含铬型钒钛磁铁矿除炼铁以外的新技术和新工艺，以期得到较高的钒、钛、铬等有价组元利用率，而低品位含铬型钒钛磁铁矿粉提钒工艺是其中的一个重要研究方向。
目前，从钒钛磁铁矿中提取钒的产量约占了工业生产钒总产量的90％，但是国内从钒钛磁铁矿中提取钒的方法主要为火法冶金法，该方法是以钒钛磁铁矿为基础原料经冶炼得到的含钒铁水经转炉吹钒得到钒渣，而后焙烧浸出提钒。而有望成为钒钛磁铁矿直接有效提钒的钙化氧化-湿法浸出工艺研究亟需开展完善。因此，为了更好地开展低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的研究工作，形成低品位含铬型钒钛磁铁矿的理论体系，更好的指导低品位含铬型钒钛磁铁矿综合利用，发明了一种低品位含铬型钒钛磁铁矿粉钙化氧化-浸出提钒方法。
技术实现要素：
针对低品位含铬型钒钛磁铁矿的资源特点及其在由矿粉经钙化氧化-湿法浸出湿法提钒研究应用领域方面的空白，本发明提供一种低品位含铬型钒钛磁铁矿粉钙化氧化-浸出的提钒方法。
本发明的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉钙化氧化-浸出方法，包括如下步骤：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、粘结剂和添加剂进行混料，制得混合物料；其中，添加剂为cacl2、caco3、caso4、ca(oh)2或ca(no3)2中的一种或几种，混合物料与添加剂的质量比为50:1～4；混合物料与粘结剂的质量比为100:1～2。
步骤2，造球：
(1)向混合物料加入水，搅拌混合，焖料30～40min；其中，混合物料与水的质量比为100:8～11。
(2)向焖料中加入水，制成粒度为7～12mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为9～12％。
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团烘干。
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团装入坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)球团氧化焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以8～12℃/min升温到700～900℃，再以4～6℃/min升温到1150℃～1250℃，保温0.5～2h后，随炉降温到700～900℃时，取出空冷，得到低品位含铬型钒钛磁铁矿的钙化氧化球团。
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团，粉碎，得到粒度小于200目的球团粉；
(2)在水浴加热锅内对钙化氧化球团粉进行浸出，浸出过程中所用溶液为稀硫酸，水浴温度为80～100℃，搅拌速度为200～400r/min，ph＝0.3～0.5的稀硫酸与钙化氧化球团粉的质量比为30～50:1，浸出时间为1～3h；得到含钒滤液和提钒尾矿。
进一步地，上述低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的平均粒度在200目以下。
进一步地，上述添加剂的平均粒度在200目以下。
进一步地，上述的粘结剂为膨润土，平均粒度在200目以下的占90％以上。
进一步地，上述步骤1中，混料所用设备为球磨机，混料时间不少于5h。
进一步地，上述步骤2(2)中，球团制备所用设备为造球盘，造球盘转速在17～19r/min。
进一步地，上述步骤2(3)中，低品位含铬型钒钛磁铁矿球团烘干时间不少于5h。
进一步地，上述步骤4(1)中，粉碎所用的设备为密封式制样粉碎机。
进一步地，上述的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉中包含的化学成分及其重量百分比为fe3o4：40.0～42.7％，feo：17.0～19.0％，cao：3.0～4.0％，sio2：6.5～7.5％，mgo：0.6～0.8％，al2o3：1.5～2.1％，tio2：20.0～22.0％，v2o5：1.6～1.8％，cr2o3：0.02～0.2％，s≤0.05％，p≤0.01％，余量为不可避免的杂质。
本发明的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉钙化氧化提钒-浸出方法，相比于现有技术，其有益效果是：充分利用了低品位含铬型钒钛磁铁矿粉资源，提高了低品位含铬型钒钛磁铁矿资源的综合利用率；该钙化氧化提钒工艺流程短，全流程钒回收率高，均大于80％；浸出钒后的钙化氧化球团粉可以考虑配煤进行直接还原-磁选工艺富集钛并加以提取利用。
具体实施方式
本发明实施例的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉来自辽宁喀左某地区。
本发明采用低品位含铬型钒钛磁铁矿粉tfe的质量百分数为43.0～45.0％，包含的化学成分及其重量百分比为fe3o4：40.0～42.7％，feo：17.0～19.0％，cao：3.0～4.0％，sio2：6.5～7.5％，mgo：0.6～0.8％，al2o3：1.5～2.1％，tio2：20.0～22.0％，v2o5：1.6～1.8％，cr2o3：0.02～0.2％，s≤0.05％，p≤0.01％，余量为不可避免的杂质。
本发明实施例的膨润土为市购产品。
本发明实施例中采用的添加剂cacl2、caco3、caso4、ca(oh)2和ca(no3)2均为市购产品，纯度为≥98％。
实施例1
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂caco3含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的2％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料30min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝8％；
(2)将焖好的料，放入转速为17r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为8～12mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为9％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1150℃，高温焙烧60min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为90℃，搅拌速度为200r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.5的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为30：1，浸出时间为3h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.169％，钒的浸出率为81.22％。
实施例2
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂ca(oh)2含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的2％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料40min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝11％；
(2)将焖好的料，放入转速为19r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为7～11mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为12％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1200℃，高温焙烧120min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为80℃，搅拌速度为400r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.4的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为30：1，浸出时间为3h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.165％，钒的浸出率为81.42％。
实施例3
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂ca(oh)2含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的2％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料40min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝8％；
(2)将焖好的料，放入转速为17r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为7～12mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为9％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1200℃，高温焙烧120min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为100℃，搅拌速度为300r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.5的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为30：1，浸出时间为8h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.143％，钒的浸出率为83.93％。
实施例4
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂cacl2含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的2％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料40min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝8％；
(2)将焖好的料，放入转速为17r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为8～12mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为9％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1200℃，高温焙烧60min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为90℃，搅拌速度为300r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.4的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为40：1，浸出时间为2h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.132％，钒的浸出率为85.81％。
实施例5
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂ca(oh)2含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的2％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料40min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝8％；
(2)将焖好的料，放入转速为17r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为8～12mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为9％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1200℃，高温焙烧120min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为90℃，搅拌速度为300r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.5的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为40：1，浸出时间为2h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.124％，钒的浸出率为86.07％。
实施例6
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂cacl2含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的1.5％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料40min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝8％；
(2)将焖好的料，放入转速为17r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为7～11mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为10％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1250℃，高温焙烧60min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为90℃，搅拌速度为300r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.3的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为50：1，浸出时间为1h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.113％，钒的浸出率为87.88％。
实施例7
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂ca(oh)2含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的2％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料40min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝8％；
(2)将焖好的料，放入转速为17r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为8～12mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为9％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1200℃，高温焙烧120min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为90℃，搅拌速度为300r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.5的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为50：1，浸出时间为1h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.102％，钒的浸出率为88.54％。
实施例8
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钙化氧化-湿法浸出提钒方法，按以下步骤进行：
步骤1，混料：
称取低品位含铬型钒钛磁铁矿粉、添加剂、膨润土放入球磨机中，进行混料，混料时间为5h，制得混合物料；其中，添加剂ca(oh)2含量为低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的4％，膨润土含量为混合物料质量的1％；
步骤2，造球：
(1)向混合物料，加入水，混合，焖料40min；其中，按质量比，混合物料中加入水的量：混合物料＝8％；
(2)将焖好的料，放入转速为17r/min的造球盘中，进行造球，造球过程中，加入水，制成粒度为8～12mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团，其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿球团中，水的重量含量为9％；
(3)将低品位含铬型钒钛磁铁矿球团放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球团；
步骤3，焙烧：
(1)将烘干的球团放入刚玉坩埚，放入高温马弗炉中；
(2)钙化氧化球团高温焙烧过程为：在空气气氛下，高温马弗炉以10℃/min的升温速度到900℃，再从900℃以5℃/min升温至1250℃，高温焙烧60min，之后随炉降温到900℃，取出空冷，得到高温焙烧的钙化氧化球团；
步骤4，浸出
(1)将冷却的钙化氧化球团放入密封式制样粉碎机中，粉碎，得到粒度小于200目的钙化氧化球团粉；
(2)用温度为90℃，搅拌速度为300r/min集热式恒温加热水浴锅对钙化氧化球团粉进行浸出，ph＝0.3的稀硫酸与钙化氧化球团粉质量比为50：1，浸出时间为1h，得到含钒滤液和提钒尾矿，其中，提钒尾矿中钒含量为0.074％，钒的浸出率为91.96％。