一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺的制作方法

本发明涉及冶金工程技术领域，具体为一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺。

背景技术：

钒磁铁矿成分为（fe2+fe3+，v）2o4，含v2o5在5%以下，是含钒的磁铁矿亚种，性质与磁铁矿相似，可以从中提炼钒，钒主要用于钢铁工业，钒钢用于国防工业及国防尖端工业，也用于化学工业中，化学性质：主要含钒矿物之一，成分中有少量v3+l为fe3+所代替，含五氧化二钒68.41%~72.04%，可视为含钒的磁铁矿亚种，等轴晶系，六八面体晶类，半自形粒状，或呈片晶，蓝灰黑色，金属光泽，硬度4.5~5，密度5.15g/cm3，以与王水和盐酸不起作用而区别于磁铁矿，产于晚期岩浆矿床、岩浆分异矿床、高温热液矿床中，用于提取五氧化二钒和其他钒化合物，以及炼钒等，近年来，如何实现钒钛磁铁矿资源的高效分离是最紧迫的研究课题，目前多采用高炉分离，转炉提取钒的传统工艺，但工艺流程较长，中间产物较多，对环境的影响较显著，回收率也较低；后期采用电炉熔融分离钛铁钒矿的工艺，转化率虽高，但是能耗较高，温度高易二次氧化，在使用者对钒钛磁铁矿进行分离铁资源时，需要用到还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，然而传统的还原钒钛磁铁矿中铁的工艺生产效果差，降低铁的分离效果，工艺成熟度低，需要浪费大量的能源，且铁的回收率低下，达不到使用者的预期目标。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，具备生产效果好的优点，解决了传统还原钒钛磁铁矿中铁的工艺生产效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，包括铁中矿、钛精矿，工艺流程如下：

首先需要将碳质还原剂、聚乙烯醇、生石灰、硼砂、钠盐及铁中矿、钛精矿矿料按照质量比4:1.5:1:1:1比例均匀混合，进入锟压设备中，压成直径为10-20mm的蜂窝煤状、方形或圆形，放入夹层炉内进行加热至700℃-950℃，得到固态中间产物，经冷却至200℃-300℃，投放入常温水中，再经搅拌过滤，得到固体产物及滤液，固体产物研磨磁选得到还原铁粉和钛渣，溶液加入盐酸提钒再经煅烧得到五氧化二钒，进而实现钛，铁，钒分离。

优选的，所述原料进入锟压设备中将原料磨粉至300目以上，使原料混合比表面积较大，接触完全，反应率高。

优选的，所述还原铁粉时候温度在700℃-950℃以内，使球团矿表面的温度较低，反应率较好，能耗较低。

优选的，所述夹层炉内采用充入惰性气体，气体与外界空气形成微正压状态，避免了二次氧化，所述固态中间产物放入常温水中，可对固态中间产物进行水淬，可对固态中间产物进行水淬融化，降低固态中间产物的硬度，加速固态中间产物的溶解。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，包括铁中矿、钛精矿，工艺流程如下：

首先需要将碳质还原剂、聚乙烯醇、生石灰、硼砂、钠盐及铁中矿、钛精矿矿料按照质量比4:1.5:1:1:1比例均匀混合，进入锟压设备中，压成直径为10-20mm的蜂窝煤状、方形或圆形，放入夹层炉内进行加热至700℃-950℃，得到固态中间产物，经冷却至200℃-300℃，投放入常温水中，再经搅拌过滤，得到固体产物及滤液，固体产物研磨磁选得到还原铁粉和钛渣，溶液加入盐酸提钒再经煅烧得到五氧化二钒，进而实现钛，铁，钒分离。

实施例一：

一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，包括铁中矿、钛精矿，工艺流程如下：

首先需要将碳质还原剂、聚乙烯醇、生石灰、硼砂、钠盐及铁中矿、钛精矿矿料按照质量比4:1.5:1:1:1比例均匀混合，进入锟压设备中，压成直径为10-20mm的蜂窝煤状、方形或圆形，放入夹层炉内进行加热至700℃-950℃，得到固态中间产物，经冷却至200℃-300℃，投放入常温水中，再经搅拌过滤，得到固体产物及滤液，固体产物研磨磁选得到还原铁粉和钛渣，溶液加入盐酸提钒再经煅烧得到五氧化二钒，进而实现钛，铁，钒分离。

实施例二：

在实施例一中，再加上下述工序：

原料进入锟压设备中将原料磨粉至300目以上，使原料混合比表面积较大，接触完全，反应率高。

一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，包括铁中矿、钛精矿，工艺流程如下：

首先需要将碳质还原剂、聚乙烯醇、生石灰、硼砂、钠盐及铁中矿、钛精矿矿料按照质量比4:1.5:1:1:1比例均匀混合，进入锟压设备中，压成直径为10-20mm的蜂窝煤状、方形或圆形，放入夹层炉内进行加热至700℃-950℃，得到固态中间产物，经冷却至200℃-300℃，投放入常温水中，再经搅拌过滤，得到固体产物及滤液，固体产物研磨磁选得到还原铁粉和钛渣，溶液加入盐酸提钒再经煅烧得到五氧化二钒，进而实现钛，铁，钒分离。

实施例三：

在实施例二中，再加上下述工序：

还原铁粉时候温度在700℃-950℃以内，使球团矿表面的温度较低，反应率较好，能耗较低。

一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，包括铁中矿、钛精矿，工艺流程如下：

首先需要将碳质还原剂、聚乙烯醇、生石灰、硼砂、钠盐及铁中矿、钛精矿矿料按照质量比4:1.5:1:1:1比例均匀混合，进入锟压设备中，压成直径为10-20mm的蜂窝煤状、方形或圆形，放入夹层炉内进行加热至700℃-950℃，得到固态中间产物，经冷却至200℃-300℃，投放入常温水中，再经搅拌过滤，得到固体产物及滤液，固体产物研磨磁选得到还原铁粉和钛渣，溶液加入盐酸提钒再经煅烧得到五氧化二钒，进而实现钛，铁，钒分离。

实施例四：

在实施例三中，再加上下述工序：

夹层炉内采用充入惰性气体，气体与外界空气形成微正压状态，避免了二次氧化，固态中间产物放入常温水中，可对固态中间产物进行水淬，可对固态中间产物进行水淬融化，降低固态中间产物的硬度，加速固态中间产物的溶解。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种低温直接还原钒钛磁铁矿中铁的工艺，包括铁中矿、钛精矿，工艺流程如下：首先需要将碳质还原剂、聚乙烯醇、生石灰、硼砂、钠盐及铁中矿、钛精矿矿料按照质量比4:1.5:1:1:1比例均匀混合，进入锟压设备中，原料进入锟压设备中将原料磨粉至300目以上，使原料混合比表面积较大，接触完全，反应率高，压成直径为10‑20mm的蜂窝煤状、方形或圆形，放入夹层炉内进行加热至700℃‑950℃，还原铁粉时候温度在700℃‑950℃以内，使球团矿表面的温度较低，得到固态中间产物，经冷却至200℃‑300℃，投放入常温水中，再经搅拌过滤，得到固体产物及滤液，固体产物研磨磁选得到还原铁粉和钛渣，溶液加入盐酸提钒再经煅烧得到五氧化二钒，进而实现钛，铁，钒分离。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：江苏钛谷科技有限公司
技术研发日：2018.08.01
技术公布日：2019.02.19