一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法
【专利摘要】一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，包含的TFe为42.89～43.44wt.％，包含的化学成分及其重量百分比为：Fe2O3：61.07～62.04％，FeO：0.07～0.14％，CaO：3.42～3.50％，SiO2：7.89～8.60％，MgO：0.72～0.74％，Al2O3：2.02～2.16％，TiO2：20.83～21.08％，V2O5：1.60～1.62％，Cr2O3：0.02～0.06％，S≤0.032％，P≤0.002％，余量为不可避免的杂质。其制备方法为：低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水混合、焖料；制备生球；烘干；氧化焙烧，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团。本发明方法制得的氧化球团中有大量硅酸盐生成，使得球团内部在温度较低时即可形成大量的液相，使矿粉颗粒的连晶程度得到增强，球团矿的质量和产量得到有效提高。
【专利说明】
一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于低品位含铬型钒钛磁铁矿综合利用方法中的高炉冶炼技术领域，特别涉及一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法。
【背景技术】
[0002]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，而低品位含铬型钒钛磁铁矿资源作为一种有利用潜力的铁矿资源，开采利用价值极高，有望被寄予厚望。低品位含铬型钒钛磁铁矿作为一种多金属共伴生矿，不仅富含铁，而且富含钒、钛、铬等多种战略金属有益元素，极具开发价值。
[0003]目前对品位较高的含铬型钒钛磁铁矿研究利用相对较多，而对低品位的含铬型钒钛磁铁矿的研究刚开始，而低品位的含铬型钒钛磁铁矿氧化球团制备工艺研究更是匮乏。
[0004]为了更好地开展低品位含铬型钒钛磁铁矿的研究工作，形成低品位含铬型钒钛磁铁矿的理论体系，更好的指导生产实践中的高炉炼铁工作。本发明利用辽宁喀左某地区尚未大规模开采利用的低品位含铬型钒钛磁铁矿为基础原料，发明了一种可用于制备低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的新工艺。
【发明内容】
[0005]针对低品位含铬型钒钛磁铁矿的资源特点和低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团工艺空白的现状，本发明提出了一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，该方法通过低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，制成生球后，氧化焙烧，使得球团内部在温度较低时即可形成大量的液相，从而使矿粉颗粒的连晶程度很快得到增强，使得较低温度下焙烧得到的氧化球团抗压强度即可达到2000N以上，球团矿的质量和产量得到有效提高。
[0006]本发明的一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，包含的TF e为4 2.8 9?43.44wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为:Fe2O3:61.07?62.04%，Fe0:0.07?0.14%，Ca0:3.42?3.50%，Si02:7.89?8.60%，MgO:0.72?0.74% ,Al2O3:2.02?2.16%，Ti02:20.83?21.08%，V205:1.60?1.62%，Cr203:0.02?0.06% ,S^0.032% ,P^0.002%，余量为不可避免的杂质。
[0007]本发明的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为2000?7000N。
[0008]本发明的一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，包括以下步骤:
[0009](I)混料:
[0010]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后焖料30?40min;其中，加入的膨润土占低品位含络型I凡钦磁铁矿粉重量的0.8?2.0 %，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的7.0?9.0 % ;
[0011](2)造球:
[00?2 ]将焖好的料置于圆盘造球机中，加入水，制得粒度为8?15mm的低品位含络型f凡钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为8?10% ;
[0013](3)烘干:
[0014]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为3?6h，烘箱温度为(100?200) ±5°C，得到烘干后的生球；
[0015](4)氧化焙烧:
[0016]将高温马弗炉升温至900±5°C，恒温10?15min;
[0017]将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.06?0.30m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以4?6°C/min速度，升温至1075?1250°C后，保温5?30min;
[0018]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至(700?900)± 5 °C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团。
[0019]其中，
[0020]所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的TFe为43.0?45.0wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为Fe304:40.0?42.7%，Fe0:17.0?19.0%，Ca0:3.0?4.0%，Si02:6.5?7.5%，Mg0:0.6?0.8%，Α12θ3:1.5?2.1%，Ti02:20.0?22.0% ,V2O5:1.6?1.8%，Cr2O3:0.02?0.2%，S彡0.05%，P彡0.01%，余量为不可避免的杂质。
[0021]所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉中，粒度200目以下的部分占总重量的70%以上，100目以下的部分占总重量的95%以上。
[0022]所述的膨润土，粒度在200目以下。
[0023]所述(I)的焖料是指将加水后的物料用塑料袋或塑料纸覆盖，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失。
[0024]所述(2)中，制备低品位含铬型钒钛磁铁矿生球过程中，圆盘造球机转速为16?20r/min，制备生球过程中母球制备时间为7?15min，制备生球时间为30?50min。
[0025]所述(2)中，制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为5?15次/个，生球抗压强度为10?30N/个，可以保证筛分或运送过程中的强度而不破裂。
[0026]所述(4)中，高温马弗炉以8?12°C/min的升温速度升温至900 ± 5°C。
[0027]通过对低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团内部宏观形貌观察，低品位含铬型钒钛磁铁矿生球氧化焙烧过程中生成更多液相量的痕迹明显。在相同焙烧温度、焙烧时间得到的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团比高品位含铬型钒钛磁铁矿(如包含化学成分及其重量百分比为了卩6:62?63%，卩60:27?28%，0&0:0.2?0.3%，5102:2?3%，]\^0:0.6?0.9%，Al203:3?5%，Ti02:4?6%，V205:l?1.2%，Cr2O3:0.5?0.6%，S彡0.16%
0.02%的高品位含铬型钒钛磁铁矿)氧化球团的抗压强度提高较多。从球团微观结构可以看出，相较其他同粒度的高品位含铬型钒钛磁铁矿(如包含化学成分及其重量百分比为TFe:62?63%，Fe0:27?28%，CaO:0.2?0.3%，S12:2?3%，Mg0:0.6?0.9% ,Al2O3:3?5%，1^02:4?6%，￥205: 1?1.2%，0203:0.5?0.6%，5彡0.16%，卩彡0.02%的高品位含铬型钒钛磁铁矿)球团，氧化焙烧过程中(焙烧温度和焙烧时间相同)低品位含铬型钒钛磁铁矿球团内部产生的液相量明显增多，球团中矿粉颗粒内部连晶效果得到更好的促进，球团内部致密化明显增强，孔隙明显减少。
[0028]本发明的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，相比于现有技术，其有益效果是:
[0029]1、球团焙烧温度低，焙烧时间短(如另外一种高品位含铬型钒钛磁铁矿，包含的成分按质量百分比为TFe:62?63%，Fe0:27?28%，CaO:0.2?0.3%，S12:2?3%，Mg0:0.6?0.9%，A1203:3?5%，Ti02:4?6%，V2O5:1?I.2%，Cr2O3:0.5?0.6%，S<0.16%，P<0.02%,并配加普矿焙烧所需的焙烧温度需> 1250 °C，甚至需要1300 °C，恒温时间至少需20min，甚至达到40min以上)。更低的焙烧温度和焙烧时间大大降低了低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团制备能耗，节约了成本；
[0030]2、利用了低品位的含铬型钒钛磁铁矿资源，缓解了国内高品位铁矿短缺的问题，同时利于高效利用战略金属Cr、V和Ti;
[0031]3、本发明在矿粉中未配入任何提高球团抗压强度的添加剂即可达到满足高炉入炉要求的球团抗压强度标准。由于较多CaO等碱性氧化物和S12的存在，低品位含铬型钒钛磁铁矿生球，在较低温度和较短时间氧化焙烧，获得的氧化球团中有大量低熔点的硅酸盐等物质生成，使得球团内部在温度较低时即可形成大量的液相，从而使矿粉颗粒的连晶程度很快得到增强；
[0032]4、氧化球团的抗压强度提高到2000N以上，达到高炉生产的要求，很好的解决了含钛较高(Ti02> 18%)的含铬型钒钛磁铁矿氧化球团抗压强度达不到高炉生产工艺要求的问题，有效提高球团矿的质量和产量。
【附图说明】
[0033]图1为本发明制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的XRD图谱；
[0034]图2为本发明实施例2制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的矿相图，(a)放大500倍；(b)放大10000倍；
[0035]图3为高品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的矿相图，(a)放大300倍；(b)放大500倍。
【具体实施方式】
[0036]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。
[0037]本发明实施例选用的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的TFe为43.0?45.0wt.%，包含的成分按重量百分比为卩6304:40.0?42.7%，卩60:17.0?19.0%<&0:3.0?4.0%，5102:6.5?7.5%，Mg0:0.6?0.8% ,Al2O3:1.5?2.I %，Ti02:20.0?22.0 %，V2O5:1.6?I.8%，Cr203:0.02?0.2%，3彡0.05%，？彡0.01%，余量为不可避免的杂质。
[0038]本发明实施例的膨润土为市购产品。
[0039]本发明实施例中，测试低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团抗压强度的设备为球团抗压强度测定仪。
[0040]本发明实施例中，低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度测定采用测定标准GB/T 14201-93“铁矿球团抗压强度测定方法”进行测定，低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团抗压强度通过测定三组试样得出，每组选取22个试样并去掉最大值和最小值。
[0041 ]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0042]实施例1
[0043]—种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0044](I)混料:
[0045]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料30min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的2.0 %，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的7.0%;
[0046](2)造球:
[0047]将焖好的料置于转速为16r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为7min，制备生球的时间30min，制得粒度为8?1mm的低品位含络型f凡钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为8% ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为5次/个，生球抗压强度为1N/个；
[0048](3)烘干:
[0049]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为6h，烘箱温度为100± 5°c，得到烘干后的生球；
[0050](4)氧化焙烧:
[0051]将高温马弗炉，以升温速度为8°C/min升温至900±5°C，恒温1min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.06m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以4 °C/min速度，升温至1075 °C后，保温30min ；
[0052]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至900±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为42.89wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:61.07% ,Fe0:0.09% ,CaO:3.45% ,Si02:8.58% ,Mg0:0.74% ,Al203:2.16%，Ti02:21.08%，V205:1.61%，Cr203:0.03%，S:0.032%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为2571N，其XRD图见图1。
[0053]实施例2
[0054]一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0055](I)混料:
[0056]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料35min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的1.0%，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的7.0%;
[0057](2)造球:
[°°58] 将焖好的料置于转速为20r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为1min，制备生球的时间3 5 m i η，制得粒度为1?13 mm的低品位含络型f凡钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为8% ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为8次/个，生球抗压强度为20N/个；
[0059](3)烘干:
[0060]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为5h，烘箱温度为105± 5°c，得到烘干后的生球；
[0061 ] (4)氧化焙烧:
[0062]将高温马弗炉，以升温速度为12°C/min升温至900±5°C，恒温15min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.30m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以5 °C /min速度，升温至1100 °C后，保温20min ；
[0063]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至800±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为43.34wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:61.72% ,Fe0:0.10% ,Ca0:3.49% ,Si02:8.00% ,Mg0:0.72% ,Al203:2.05%，Ti02:20.85%，V205:1.62%，Cr203:0.02%，S:0.030%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为3645N。
[0064]低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的矿相图如图2所示，从图2(b)中低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的矿相图可以明显看出，矿粉颗粒的连晶效果明显，而较好的连晶程度极大地促进了球团抗压强度的提高，其中A和B均为铁钛氧化物，B中Ti含量相较A中Ti含量更高，C为含少量Ti的铁氧化物，D为铁钛氧化物。
[0065]高品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的矿相图如图3所示，同图2对比可以看出，低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，球团内部产生的液相量明显增多，球团内部致密化明显增强，孔隙明显减少。
[0066]实施例3
[0067]—种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0068]⑴混料:
[0069]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料40min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的1.2%，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的8.0% ；
[0070](2)造球:
[0071 ] 将焖好的料置于转速为16r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为15min，制备生球的时间40min，制得粒度为13?15mm的低品位含络型银钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为9% ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为8次/个，生球抗压强度为15N/个；
[0072](3)烘干:
[0073]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为4h，烘箱温度为150± 5°c，得到烘干后的生球；
[0074](4)氧化焙烧:
[0075]将高温马弗炉，以升温速度为9°C/min升温至900±5°C，恒温1min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.25m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以6 °C /min速度，升温至11OO °C后，保温25min ；
[0076]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至700±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为43.25wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:61.62% ,Fe0:0.09% ,CaO:3.48% ,Si02:8.12% ,Mg0:0.72% ,Al203:2.07%，Ti02:20.83%，V205:1.62%，Cr203:0.04%，S:0.030%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为4188N。
[0077]实施例4
[0078]—种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0079](I)混料:
[0080]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料35min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的1.2%，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的9.0%;
[0081 ] (2)造球:
[0082]将焖好的料置于转速为16r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为15min，制备生球的时间50min，制得粒度为1?13mm的低品位含络型银钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为10% ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为15次/个，生球抗压强度为30N/个；
[0083](3)烘干:
[0084]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为3h，烘箱温度为200土 5°c，得到烘干后的生球；
[0085](4)氧化焙烧:
[0086]将高温马弗炉，以升温速度为8°C/min升温至900±5°C，恒温1min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.06m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以6 °C /min速度，升温至1125 °C后，保温15min;
[0087]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至900±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为43.25wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:61.59% ,Fe0:0.09% ,CaO:3.48% ,Si02:8.12% ,Mg0:0.72% ,Al203:2.07%，Ti02:20.83%，V205:1.62%，Cr203:0.04%，S:0.030%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为4253N。
[0088]实施例5
[0089]—种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0090](I)混料:
[0091 ]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料35min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的0.8%,加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的9.0%;
[0092](2)造球:
[0093]将焖好的料置于转速为16r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为1min，制备生球的时间30min，制得粒度为9?12mm的低品位含络型f凡钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为1 % ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为7次/个，生球抗压强度为18N/个；
[0094](3)烘干:
[0095]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为5h，烘箱温度为150± 5°c，得到烘干后的生球；
[0096](4)氧化焙烧:
[0097]将高温马弗炉，以升温速度为10°C/min升温至900±5°C，恒温1min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.12m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以6 °C /min速度，升温至1150 °C后，保温20min ；
[0098]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至800±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为43.44wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:62.04% ,Fe0:0.14% ,Ca0:3.50% ,Si02:7.89% ,Mg0:0.72% ,Al203:2.02%，Ti02:20.89%，V205:1.62%，Cr203:0.04%，S:0.029%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为4852N。
[0099]实施例6
[0100]—种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0101](I)混料:
[0102]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料35min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的1.5%，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的9.0%;
[0103](2)造球:
[0104]将焖好的料置于转速为16r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为1min，制备生球的时间30min，制得粒度为13?15mm的低品位含络型银钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为10% ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为5次/个，生球抗压强度为1N/个；
[0105](3)烘干:
[0106]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为5h，烘箱温度为200土 5°C，得到烘干后的生球；
[0107](4)氧化焙烧:
[0108]将高温马弗炉，以升温速度为8°C/min升温至900±5°C，恒温1min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.15m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以6 °C /min速度，升温至1200 °C后，保温I Omin;
[0109]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至700±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为43.13wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:61.49% ,Fe0:0.08% ,CaO:3.47% ,Si02:8.30% ,Mg0:0.73% ,Al203:2.11% ,Ti02:20.97%，V205:1.61%，Cr203:0.03%，S:0.031%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为2899N。
[0110]实施例7
[0111]一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0112](I)混料:
[0113]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料35min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的1.8%，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的9.0%;
[0114](2)造球:
[0?15] 将焖好的料置于转速为16r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为1min，制备生球的时间30min，制得粒度为1?13mm的低品位含络型银钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为10% ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为13次/个，生球抗压强度为22N/个；
[0116](3)烘干:
[0117]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为3h，烘箱温度为150± 5°C，得到烘干后的生球；
[0118](4)氧化焙烧:
[0119]将高温马弗炉，以升温速度为8°C/min升温至900±5°C，恒温1min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.06m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以6 °C /min速度，升温至1250 °C后，保温5min ；
[0120]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至900±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为43.02wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:61.36% ,Fe0:0.09% ,CaO:3.46% ,Si02:8.45% ,Mg0:0.73% ,Al203:2.12%，Ti02:21.00%，V205:1.60%，Cr203:0.05%，S:0.032%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为3119N。
[0121]实施例8
[0122]—种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团及其制备方法，包括以下步骤:
[0123](I)混料:
[0124]将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后用塑料袋覆盖，焖料40min，使原料中的水分均匀，同时使得水分尽量少的散失;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的2.0 %，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的9.0%;
[0125](2)造球:
[0126]将焖好的料置于转速为18r/min圆盘造球机中，加入水，制备母球的时间为1min，制备生球的时间40mi η，制得粒度为1?13mm的低品位含络型f凡钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为10% ;制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为13次/个，生球抗压强度为25N/个；
[0127](3)烘干:
[0128]将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为4h，烘箱温度为150± 5°C，得到烘干后的生球；
[0129](4)氧化焙烧:
[0130]将高温马弗炉，以升温速度为10°C/min升温至900±5°C，恒温15min;将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.15m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以5 °C /min速度，升温至1250 °C后，保温20min ；
[0131]将氧化焙烧后的球团，随炉降温至900±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其TFe为42.92wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为-Fe2O3:61.22% ,Fe0:0.07% ,Ca0:3.42% ,Si02:8.60% ,Mg0:0.74% ,Al203:2.16%，Ti02:21.04%，V205:1.60%，Cr203:0.06%，S:0.030%，P:0.002%，余量为不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质为MnO、Ni O、Na2O、K2O、CuO等。低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为3942N，其中个别的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团单个抗压强度可达到7000N。
【主权项】
1.一种低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其特征在于，其包含的TFe为42.89?43.44wt.%，包含的化学成分及其重量百分比为:Fe2O3:61.07?62.04%，Fe0:0.07?0.14%，Ca0:3.42?3.50%，Si02:7.89?8.60%，MgO:0.72?0.74% ,Al2O3:2.02?2.16%，Ti02:20.83?21.08%，V205:1.60?1.62%，Cr203:0.02?0.06% ,S^0.032% ,P^0.002%，余M为不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团，其特征在于，所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的抗压强度为2000?7000N。3.权利要求1的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)混料: 将低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土，加水，混合均匀，然后焖料30?40min;其中，加入的膨润土占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉重量的0.8?2.0%，加入的水占低品位含铬型钒钛磁铁矿粉和膨润土总重量的7.0?9.0 % ; (2)造球: 将焖好的料置于圆盘造球机中，加入水，制得粒度为8?15mm的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球;其中，制得的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球中，水的重量含量为8?10% ; (3)烘干: 将低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入烘箱中，烘干时间为3?6h，烘箱温度为(100?200) ±5°C，得到烘干后的生球； (4)氧化焙烧: 将高温马弗炉升温至900 ± 5 °C，恒温10?15min ； 将烘干的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球放入高温马弗炉中，同时通入流量为0.06?0.30m3/h的空气，进行氧化焙烧:高温马弗炉以4?6°C/min速度，升温至1075?1250°C后，保温5?30min; 将氧化焙烧后的球团，随炉降温至(700?900) ±5°C后，从高温马弗炉取出，空冷至常温，制得低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团。4.如权利要求3所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉的TFe为43.0?45.0wt.%，包含的化学成分及其重量百分KSFe304:40.0?42.7%，Fe0:17.0?19.0%，Ca0:3.0?4.0%，Si02:6.5?7.5%，Mg0:0.6—0.8%，Α12θ3:1.5?2.1%，Ti02:20.0?22.0% ,V2O5:1.6?1.8% ,Cr2O3:0.02?0.2%，S彡0.05%，P彡0.01%，余量为不可避免的杂质。5.如权利要求3所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿粉中，粒度200目以下的部分占总重量的70%以上，100目以下的部分占总重量的95%以上。6.如权利要求3所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，所述的膨润土，粒度在200目以下。7.如权利要求3所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，所述(I)的焖料是指将加水后的物料用塑料袋或塑料纸覆盖。8.如权利要求3所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，所述(2)中，制备低品位含铬型钒钛磁铁矿生球过程中，圆盘造球机转速为16?20r/min，制备生球过程中母球制备时间为7?15min，制备生球时间为30?50min。9.如权利要求3所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，所述(2)制备的低品位含铬型钒钛磁铁矿生球落下强度为5?15次/个，生球抗压强度为10?30N/个。10.如权利要求3所述的低品位含铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备方法，其特征在于，所述(4)中，高温马弗炉以8?12 °C /min的升温速度升温至900 ± 5 °C。
【文档编号】C22B1/02GK105907956SQ201610486281
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】薛向欣, 程功金, 高子先, 杨合, 姜涛, 段培宁
【申请人】东北大学