一种采用氧化钙制备高碱度含铬钒钛球团矿的方法与流程

本发明涉及一种采用氧化钙制备高碱度含铬钒钛球团矿的方法，属于钢铁冶金炼铁生产技术领域。

背景技术：

目前，高炉炼铁的炉料结构是由烧结矿、球团矿和块矿按比例混合组成的，钒钛磁铁矿的高炉冶炼也不例外。一般来说，高炉冶炼要求炉渣碱度在1.1-1.3之间，所以高碱度烧结矿(一般碱度大于1.6)需要配加部分的酸性球团矿(碱度小于0.9)，以形成较为合适的炉渣碱度。这是目前常采用的以高碱度烧结矿配加酸性球团矿和块矿的炉料结构为主要生产工艺，但红格含铬钒钛烧结矿的初始熔点高，生成液相少，tio2通过液相扩散与cao生成cao·tio2，造成强度低，低温还原粉化率高，矿物组成差。

攀枝花西部地区钒钛磁铁矿成矿带共有四大矿床，以红格矿为中心，南有攀枝花矿，北有白马矿和太和矿，红格矿属基性-超基性岩型，除了fe、v、ti以外，伴生的cr、co、ni和pt族元素含量较高，尤其是cr2o3的平均含量高达0.49～0.82％，综合利用价值大。如何能有效利用红格地区的钒钛磁铁矿也是需要解决的一个技术问题。

目前的高碱度球团矿在生产过程中，由于矿粉和造球过程中吸水量大，成球效率低，母球之间易粘结，成分不均匀，烘干之后易爆裂，成球率低，抗压强度低于高炉入炉要求等问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提一种采用氧化钙制备高碱度含铬钒钛球团矿的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种采用氧化钙制备高碱度含铬钒钛球团矿的方法，其包括如下步骤：

(1)、将原料包括钒钛磁铁矿和添加剂氧化钙粉末及钠基膨润土进行配料使其碱度为1.8～2.1，分别干燥烘干、干混混料，所述碱度是指原料中总的cao与sio2的质量比；

(2)、将混好的矿料平均分配成两份，第一份配加原料总质量的3～4％的水，第二份配加原料总质量的6～8％的水，均匀混料，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置，使料层湿度均匀；

(3)、在圆盘造球机上30r/min～45r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在1ml/10g矿粉～2ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在40～90秒，使制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用第一份的矿粉，母球长大期使用第二份的矿粉，测得最后制得的生球含水量在8％～10％；

(4)、在室温下经过0.5～1h的生球焖料；

(5)、将步骤(4)焖料后的生球烘干、预氧化焙烧；

(6)、将预氧化焙烧后的生球进行二次高温氧化焙烧，获得高碱度含铬钒钛球团矿。

如上所述的方法，优选的，在步骤(1)中，当所述钒钛磁铁矿为中低铬型钒钛磁铁矿，其tfe含量按质量百分比为53％～57％，tio2含量为10％～12％，cr2o3含量为0.3％～0.6％，v2o5含量在0.9％～1.4％，mgo含量在2.5％～4％，cao含量在0.5％～1.0％，sio2含量在1％～3％；添加剂中氧化钙粉末为原料总质量的4.9％～5.8％。

如上所述的方法，优选的，在步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿为高铬型钒钛磁铁矿，其tfe含量按质量百分比为50％～55％，feo含量为23％～27％，tio2含量为10％～12％，cr2o3含量为0.7％～1.0％，v2o5含量在0.8％～1.2％，mgo含量在2.5％～4％，cao含量在0.8％～1.0％，sio2含量在4％～5％；添加的所述氧化钙粉末为原料总质量的8.2％～9.7％。

如上所述的方法，优选的，在步骤(1)中，所述钠基膨润土中的sio2的质量含量为42％～48％，cao含量为3.5％～4.5％，na含量占4％～5％，钠基膨润土添加量为高铬型钒钛磁铁矿质量的1％～2％。

如上所述的方法，优选的，在步骤(1)中，所述干燥烘干的温度为100℃～105℃，时间为5～6小时。

如上所述的方法，优选的，在步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿的粒度小于200目(粒径<0.074mm)的占65～75％。

如上所述的方法，优选的，在步骤(2)中，所述混料的时间为15min～20min，所述静置的时间为20min～30min。

如上所述的方法，优选的，在步骤(5)中，所述烘干的温度为100℃～105℃，烘干的时间为3～4小时。

如上所述的方法，优选的，在步骤(5)中，所述预氧化焙烧的温度900℃～950℃，焙烧时间为15min～20min，焙烧时鼓风空气的流速为2l/min～3l/min。

如上所述的方法，优选的，在步骤(6)中，所述二次高温氧化焙烧的温度为1200℃～1300℃，焙烧时鼓吹空气的流量为2.5l/min～5l/min，焙烧时间20min～30min。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的采用氧化钙制备高碱度含铬钒钛球团矿的方法具有以下优点：制备过程简单，没有复杂的操作步骤；采用钠基膨润土，吸水速度慢，吸水率和膨胀倍数大，有较高的可塑性和较强的粘结性，有利于碱性球团的粘结成球；造球机转速较快，增加碱性球团料的滚动，减少了母球粘结的几率，增加了母球自滚动的频率，利于提高生球强度；焙烧制度连续，温度略高于一般球团焙烧温度，使得碱性球团的抗压强度大幅提高，平均保持在2000n～3300n范围内，满足高炉入炉要求，提高了球团成矿效率，降低了成本。

本发明的方法通过添加氧化钙粉末来提高球团矿的碱度，由于添加大量碱性物料增加了矿粉的吸水性，对造球过程中的母球成型期和母球长大期有很大影响，因此将矿料按比例分成两份不同湿度的原料进行焖料，此外，根据添加氧化钙的高碱度球团的特性增加了造球后的第二次焖料工序，再经过在鼓吹空气条件下进行一次预氧化焙烧和二次高温氧化焙烧，解决生球强度低，抗压强度低，湿度大，烘干后易粉化和爆裂等问题，制得性能优良的高碱度低铬型全钒钛球团矿。

通过大量实验验证，本发明方法制得的添加cao制得的高碱度含铬型全钒钛球团矿，低温还原粉化率rdi-3.15mm在8％～14％，远远低于高碱度烧结矿的低温还原粉化率；还原膨胀率rsi在7％～9％范围内，还原膨胀率较小；球团氧化率较完全，大部分的钛磁铁矿被氧化成了易还原的钛赤铁矿，钛赤铁矿占70％以上，钛磁铁矿仅占1％～5％；中温还原率ri在85％以上，中文还原性能较好；高碱度球团矿的软化开始温度(1110℃～1250℃)，熔化开始温度(1220℃～1320℃)，滴落温度(1410℃～1550℃)均较高碱度烧结矿低，软化区间和熔滴温度区间分别在60℃～150℃和120℃～250℃之间，料柱间压差低，滴落性能较好，透气性好，有较好的冶金性能，高炉配加后可改善炉料结构，降低高炉的料柱压差，增加炉料的还原性，降低低温还原粉化，对高炉的增产、节焦有良好的作用。

附图说明

图1为本发明方法一优选实施例的流程图；

图2为本发明方法一实施例中的生球的宏观形貌图；

图3为本发明方法一实施例的高碱度球团矿的电子扫描显微镜图像。

具体实施方式

本发明提供的一种外加氧化钙制备高碱度含铬型全钒钛球团矿的方法，可采用红格地区含铬型钒钛磁铁矿作为原料，添加分析纯氧化钙粉末、钠基膨润土，配得的球团矿原料碱度为1.8～2.1的高碱度，其矿粉含氧化钙较高，粒度较细，一般造球参数下较难成球，有别于一般的造球矿料，由于添加大量碱性物料增加了矿粉的吸水性，对造球过程中的母球成型期和母球长大期有很大影响，因此将矿料按比例分成两份不同湿度的原料进行焖矿，此外，有别于一般的焖料工序，根据添加氧化钙的高碱度球团的特性增加了造球后的第两次焖料工序，再在外鼓吹空气的马弗炉中经过一次预氧化焙烧和二次高温氧化焙烧，解决生球强度低，抗压强度低，湿度大，烘干后易粉化和爆裂等问题，制得性能优良的高碱度低铬型全钒钛球团矿。

具体操作可按如下进行，流程图如图1所示，

1、原料准备：红格地区高铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末、钠基膨润土作为添加剂；原料中总碱度为1.8～2.1；

其中碱度为原料中碱性氧化物与酸性氧化物的比例，本发明中的碱度为二元碱度，专门指cao与sio2的质量比。

2、原料烘干：将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干；

3、筛分：用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛；

4、干混混料：将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、分堆湿混焖料：称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加原料总质量的3～4％的水，另一份配加原料总质量的6～8％的水，均匀混料15min～20min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置20min～30min，使料层湿度均匀；

6、造球：在圆盘造球机上以30r/min～45r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在1ml/10g矿粉～2ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用配水量3～4％的矿粉，母球长大期使用配水量6～8％的矿粉；

母球成型期是指在造球期间，将矿料开始团聚至形成直径1～3mm的球之前的过程，母球长大期是指母球继续长大至最终直径大小的球的过程。其中在母球成型期使用配水量3～4％的矿粉造球，在母球长大期使用配水量6～8％的矿粉造球。先采用配水量3～4％的矿粉造球，之后再采用配水量6～8％的矿粉造球，这样有利于母球成型圆润规则，成分均匀，密度高，抗压强度大，为球团长大提供质量优质的内核，相反，如果反之操作，会使得母球松软，形状扁圆，易粘接其他小球影响造球进程。

7、生球焖料：添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过0.5～1h的生球焖料，可以有效增加生球的强度和抗压性能；

8、生球干燥：将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度100℃～105℃，烘干时间3～4小时；

9、生球预氧化焙烧：将1#马弗炉升至900℃～950℃，将生球放入外鼓2l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min～20min；

10、二次高温氧化焙烧：将2#马弗炉升至1200℃～1300℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，外鼓2.5l/min～5l/min的空气增加氧化气氛，焙烧时间20min～30min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度高铬型全钒钛球团矿。

在一优选实施例中，原料可采用红格地区的低铬型钒钛磁铁矿，其tfe含量按质量百分比为53％～57％，tio2含量为10％～12％，cr2o3含量为0.3％～0.6％，v2o5含量在0.9％～1.4％，mgo含量在2.5％～4％，cao含量在0.5％～1.0％，sio2含量在1％～3％；添加剂中氧化钙为原料总质量的4.9％～5.8％；添加剂中的钠基膨润土中的sio2含量为42％～48％，cao含量为3.5％～4.5％，na含量占4％～5％，钠基膨润土添加量为高铬型钒钛磁铁矿总质量的1％～2％。

在一优选实施例中，原料可采用红格地区的高铬型钒钛磁铁矿，其tfe含量按质量百分比为50％～55％，feo含量为23％～27％，tio2含量为10％～12％，cr2o3含量为0.7％～1.0％，v2o5含量在0.8％～1.2％，mgo含量在2.5％～4％，cao含量在0.8％～1.0％，sio2含量在4％～5％；添加剂中氧化钙粉末为原料总质量的8.2％～9.7％；添加剂中的钠基膨润土中的sio2含量为42％～48％，cao含量为3.5％～4.5％，na含量占4％～5％，钠基膨润土添加量为高铬型钒钛磁铁矿总质量的1％～2％。

在一优选实施例中，在原料烘干时，是在100℃～105℃的温度下进行烘干，烘干时间为5～6小时。

在一优选实施例中，原料筛分时，所述进行筛分过的钒钛矿精矿粉的粒度小于200目(粒径<0.074mm)的占65～75％；

在一优选实施例中，马弗炉为高温焙烧炉或球团焙烧炉。

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。本发明的实施例中采用的氧化钙粉末为分析纯，钠基膨润土为工业现场使用产品。实施例中的性能测试中所用的方法采用的是：含铬全钒钛球团矿的软熔滴落性能按照gb/t34211-2017测定；含铬全钒钛磁铁矿的粒度分布按照gb/t10322.7-2004测定；含铬全钒钛球团矿的还原膨胀率按照gb/t13240-1991测定；含铬全钒钛球团矿的中温还原性按照gb/t13241-1991测定；含铬全钒钛球团矿的低温还原粉化率按照gb/t13242-1991测定；含铬全钒钛球团矿的抗压强度按照gb/t14201-1993测定。

实施例1

1、取5kg红格地区低铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末246.3g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为1.8；添加氧化钙占原料质量4.9％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度100℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间6h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到70％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加原料总质量4％的水，另一份配加原料总质量8％的水，均匀混料15min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置20min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以30r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在1ml/10g矿粉矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用配水量4％的矿粉，母球长大期使用配水量8％的矿粉，测得最后制得的生球含水量在10％左右，这是由于cao充分吸水反应生成ca(oh)2，ca(oh)2又会大量吸水，使得含水量增加；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过45min的生球焖料，可以有效增加生球的强度和抗压性能；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度105℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓2l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、将2#马弗炉升至1250℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹5l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间30min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度低铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度低铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度低铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2062n/球～2215n/球；中温还原性ri为77.62％～80.21％；还原膨胀率在9.3％以内；软化开始温度在1122℃～1138℃，熔化温度在1279℃～1299℃，滴落温度在1487℃～1519℃，软化区间在110～160℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

实施例2

1、取5kg红格地区低铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末259.93g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为1.9；添加氧化钙占原料质量的5.15％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度104℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间6h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到75％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加原料总质量4％的水，另一份配加原料总质量8％的水，均匀混料16min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置25min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以32r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在1ml/10g矿粉矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用配水量4％的矿粉，母球长大期使用配水量8％的矿粉，测得最后制得的生球含水量在10％，这是由于cao充分吸水反应生成ca(oh)2，ca(oh)2又会大量吸水，使得含水量增加；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过50min的生球焖料，可以有效增加生球的强度和抗压性能；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度105℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓2.5l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、将2#马弗炉升至1285℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹5l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间25min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度低铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度低铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度低铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2500n/球～3000n/球；中温还原性ri为78％～85％；还原膨胀率在9.0％以内；软化开始温度在1121℃～1142℃，熔化温度在1285℃～1305℃，滴落温度在1495℃～1525℃，软化区间在125～155℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

实施例3

1、取5kg红格地区低铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末273.6g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为2.0；添加氧化钙占原料质量的5.42％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度104℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间5h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到70％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加3.5％的水，另一份配加6.5％的水，均匀混料15min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置20min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以35r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在1.5ml/10g矿粉粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，基本集中在10mm，其中，母球成型期使用配水量3.5％的矿粉，母球长大期使用配水量6.5％的矿粉，测得最后制得的生球含水量在10％左右。；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过40min的生球焖料，可以较好增加生球的强度和抗压性能，提高造球的效率；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度105℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓2.5l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、将2#马弗炉升至1280℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹5l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间25min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度低铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度低铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度低铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2700n/球～3500n/球；中温还原性ri为79％～84％；还原膨胀率在8.8％以内；软化开始温度在1120℃～1140℃，熔化温度在1280℃～1300℃，滴落温度在1490℃～1520℃，软化区间在120～150℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

实施例4

1、取5kg红格地区低铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末287.3g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为2.1；添加氧化钙占原料质量5.69％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度103℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间6h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到75％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加4％的水，另一份配加8％的水，均匀混料20min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置25min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以40r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在2ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，基本集中在10mm，其中，母球成型期使用配水量4％的矿粉，母球长大期使用配水量8％的矿粉，测得最后制得的生球含水量在10％～12％；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过45min的生球焖料，可以有效增加生球的强度和抗压性能；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度100℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓3l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、将2#马弗炉升至1270℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹5l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间25min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度低铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度低铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度低铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2400n/球～3300n/球；中温还原性ri为79％～82％；还原膨胀率在9.2％以内；软化开始温度在1110℃～1130℃，熔化温度在1240℃～1320℃，滴落温度在1485℃～1540℃，软化区间在130～160℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

实施例5

1、取5kg红格地区高铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末414.25g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为1.8；添加氧化钙占原料质量的8.2％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度100℃～105℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间6h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到72％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配3.8％的水，另一份配加7.8％的水，均匀混料15min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置20min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以30r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在1ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用配水量3.8％的矿粉，母球长大期使用配水量7.8％的矿粉；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过45min的生球焖料，可以有效增加生球的强度和抗压性能；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度105℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓2.3l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、高温氧化固结焙烧：将2#马弗炉升至1250℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹4.5l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间30min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度高铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度高铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度高铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2062n/球～2215n/球；中温还原性ri为77.62％～80.21％；还原膨胀率在9.3％以内；软化开始温度在1120℃～1140℃，熔化温度在1280℃～1300℃，滴落温度在1490℃～1520℃，软化区间在120～150℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

实施例6

1、取5kg红格地区高铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末437.3g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为1.9；添加氧化钙占原料质量的8.66％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度104℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间6h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到70％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加3.6％的水，另一份配加7.5％的水，均匀混料15min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置20min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以32r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在2ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用配水量3.6％的矿粉，母球长大期使用配水量7.5％的矿粉；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过35min的生球焖料，可以有效增加生球的强度和抗压性能；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度105℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓2.5l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、高温氧化固结焙烧：将2#马弗炉升至1260℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹4.5l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间20min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度高铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度高铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度高铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2138n/球～2336n/球；中温还原性ri为79.25％～82.21％；还原膨胀率在9.0％以内；软化开始温度在1120℃～1140℃，熔化温度在1280℃～1300℃，滴落温度在1490℃～1520℃，软化区间在120～150℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

实施例7

1、取5kg红格地区高铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末460.3g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为2.0；添加氧化钙占原料质量的9.11％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度105℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间6h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到75％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加3.7％的水，另一份配加7％的水，均匀混料20min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置30min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以45r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在2ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在2min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用配水量3.7％的矿粉，母球长大期使用配水量7％的矿粉；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过50min的生球焖料，可以较好增加生球的强度和抗压性能，提高造球的效率；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度105℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓3l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、将2#马弗炉升至1280℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹4.6l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间20min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度高铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度高铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度高铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2672n/球～3455n/球；中温还原性ri为79.86％～83.34％；还原膨胀率在8.6％以内；软化开始温度在1120℃～1140℃，熔化温度在1280℃～1300℃，滴落温度在1490℃～1520℃，软化区间在120～150℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

实施例8

1、取5kg红格地区高铬型钒钛磁铁矿作为原料，准备分析纯氧化钙粉末483.3g、钠基膨润土50g作为添加剂，配得碱度为2.1；添加氧化钙占原料质量的9.57％。

2、将原料和添加剂分别放在搪瓷盘中置于烘干箱中烘干，烘干温度105℃，由于之后添加的cao和膨润土会因吸水而影响干混混匀效果，所以要对矿粉进行充分的烘干消除自由水，烘干时间6h，使矿粉水分小于1％；

3、用-0.5mm筛将干燥的钒钛矿粉进行筛分，对不满足粒度要求的进行细磨重新过筛，使低于200目的矿粉达到71％；

4、将钒钛矿粉与分析纯氧化钙粉末和钠基膨润土先进行干混混匀；

5、称重，将混好的矿料平均分配成两份，一份配加4％的水，另一份配加7％的水，均匀混料15min，混至捏粉成块的状态即可，将混匀的料在室温下密闭静置25min，使料层湿度均匀；

6、在圆盘造球机上以35r/min的转速进行造球，在母球长大之前喷水量控制在2ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在1min左右，使矿粉充分滚动压实，制得的球团直径在8mm～12mm之内，其中，母球成型期使用配水量4％的矿粉，母球长大期使用配水量7％的矿粉；

7、添加大量氧化钙的高碱度球团容易吸收大量水分，在造得生球后，球团的强度和抗压强度较低，以及氧化钙与水反应生成氢氧化钙的程度不充分，所以要在室温下经过45min的生球焖料，可以有效增加生球的强度和抗压性能；

8、将造好的生球在烘干箱内烘干，烘干温度100℃，烘干时间4h，充分使氢氧化钙脱水，使得球团矿内部结构更加致密，提高生球强度；

9、将1#马弗炉升至950℃，将生球放入外鼓2l/min的空气的马弗炉内进行预氧化焙烧，焙烧时间15min；

10、将2#马弗炉升至1300℃，将预焙烧完的生球迅速放入炉内进行二次高温氧化焙烧，使用气泵机外增鼓吹5l/min的空气以增强氧化气氛，焙烧时间25min，将焙烧结束的球团取出，空冷至室温，制得高碱度高铬型全钒钛球团矿。

对本实施例制备的高碱度高铬型全钒钛球团矿的冶金性能进行了试验测试。测得高碱度高铬型全钒钛球团矿的抗压强度平均在2412n/球～2813n/球；中温还原性ri为78.27％～82.29％；还原膨胀率在9.2％以内；软化开始温度在1120℃～1140℃，熔化温度在1280℃～1300℃，滴落温度在1490℃～1520℃，软化区间在120～150℃内，软熔温度高，软熔区间窄，符合较优的冶金性能。

上述实施例中制备的生球，进行生球焖料后干燥前的生球，观察其宏观形貌，从生球宏观形貌图中，可看出球团成深黑色，表面致密无裂痕，形貌规则均匀，直径分布满足正态分布，平均直径为10mm。以实施例1的生球为例，其宏观形貌图如图2所示。

对上述实施例中的的高碱度全钒钛球团矿进行了电子扫描显微镜观察，从电子扫描显微镜图中可以看出球团经过了充分氧化焙烧，成矿固结较好，以赤铁矿为主，成分均匀，没有明显的气孔和裂隙，密度均匀。以实施例5制备的高碱度全钒钛球团矿为例，其电子扫描显微镜图像如图3所示。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。