專利名稱：從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，屬于冶金技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
我國攀枝花地區(qū)含有豐富的釩鈦磁鐵礦資源，釩鈦磁鐵礦可以進行還原得到還原鐵粉和富釩鈦料。1983年，梁經(jīng)冬等成功進行了日處理5. 8噸釩鈦磁鐵精礦的“隧道窯還原磨選法從攀枝花鈦精礦制取酸溶性富鈦料和優(yōu)質(zhì)鐵粉半工業(yè)試驗”，半工業(yè)試驗的富釩鈦料(非磁性產(chǎn)品)含Ti0266. 2 %，其特點是酸溶性好，酸解率高達97 %，粒度細，在制備金紅石型鈦白時容易轉(zhuǎn)型，是硫酸法鈦白的優(yōu)良原料；精還原鐵粉含TFe98. 68%, MFe97. 93%, TiO2O. 82%, SO. 015%, CO. 055%, P0. 01 %，達到部頒一級鐵鱗鐵粉標準，鐵粉固溶有釩、 鈦、鈷、鎳、銅等多種微量有益元素。1986年由冶金部主持通過專家鑒定，被評為國際先進水平項目。該工藝的還原溫度高(1280°C )，工業(yè)化的難度大。1994年，梁經(jīng)冬等進行了日處理10噸釩鈦鐵精礦的隧道窯還原——磨選半工業(yè)試驗，該試驗將還原溫度降低為1100 1180°C。2008年，發(fā)明人為梁經(jīng)冬等，申請?zhí)枮?00810143675. 6的專利申請中公開了一種綜合利用釩鈦鐵精礦的產(chǎn)業(yè)化方法，該專利申請的特點是(1)采用精礦內(nèi)配煤和鹽高密度工業(yè)型全自動壓塊裝罐方式，使其產(chǎn)能比傳統(tǒng)粉料環(huán)裝法提高一倍以上。(2) 一是在裝料容器采用梯度合金罐，不但使用壽命長，而且可以多裝料、傳熱快、 還原時間短(1、2項措施之和可將隧道窯產(chǎn)能提高約1.5倍)；二是針對生產(chǎn)上成熟的碳化硅罐的不足，采取降低還原溫度等措施以延長其使用壽命。(3)實現(xiàn)了梯度合金罐和碳化硅罐塊料裝卸機械化。(4)改進催化還原技術(shù)，使釩鈦鐵精礦的還原溫度降低到1000 1050°C的同時， 采用更合理的磨選技術(shù)，進一步提高鐵、釩、鈦產(chǎn)品的質(zhì)量和回收率。申請?zhí)枮?00910304064. X，發(fā)明名稱為“金屬化球團和還原鐵粉的制備方法”的中國專利申請公開了一種從釩鈦磁鐵礦中分離制備還原鐵粉的方法，該方法的還原溫度為 800 1400°C，但是從其實施例可以看出，其最低還原溫度僅僅達到1000°C，而且該實施例沒有鐵與鈦釩的分離指標，鐵回收率僅達到69% ；其余實施例均為普通鐵精礦，鐵回收率最高為83%。由于我國對于鐵資源的需求較大，釩鈦磁鐵礦儲量大、分布廣，除攀鋼及承德鋼鐵廠以高爐冶煉利用鐵與釩外(釩的回收率僅為50%左右，鈦未能有效利用)，其它地區(qū)一直未能得到有效利用，因此，如何充分利用釩鈦磁鐵礦資源，提高各元素的回收率成為本領域目前迫切需要解決的技術(shù)難題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，該方法的鐵回收率較高。本發(fā)明從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法包括如下步驟a、配料按重量配比將釩鈦磁鐵礦100份，與添加劑15 20份和碳質(zhì)還原劑15 25份混勻，其中，所述的添加劑為氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉中至少一種；b、裝料、還原a步驟中混勻后的混合物進行裝料(可以壓塊或造球后進行裝料， 也可以直接粉料裝料)，然后于隧道窯中加熱溫度至920 980°C并保溫5 60h，得到還原錠；C、分離還原錠破碎、磁選分離，得到還原鐵粉和富釩鈦料。其中，本發(fā)明方法適用于不同品位的釩鈦磁鐵礦，考慮到技術(shù)、經(jīng)濟等指標，本發(fā)明方法優(yōu)選適用于高品位的釩鈦磁鐵礦，即釩鈦磁鐵礦經(jīng)過選礦得到的釩鈦磁鐵精礦。其中，本發(fā)明方法中所述的碳質(zhì)還原劑可以為冶金行業(yè)常用的碳質(zhì)還原劑，如無煙煤、碎焦、石油焦、褐煤、焦炭中至少一種。其中，本發(fā)明方法的b步驟中可以采用常規(guī)的容器裝料，如碳化硅容器等，考慮到容器的傳熱性能和耐高溫性能(碳化硅容器等耐火材料相比耐熱金屬罐要求還原溫度高 100°C左右或還原時間長一倍)，優(yōu)選采用耐熱金屬罐進行裝料。所述的耐熱金屬罐的耐熱溫度高于1000°c即可。所述金屬管的材質(zhì)可以采用常規(guī)的耐熱合金，如不銹鋼等。其中，本發(fā)明方法的c步驟中優(yōu)選采用下述三段磨礦、磁選方法對還原錠破碎、磁選分離一段磨礦細度為-200目60%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入二段磨礦，二段磨礦細度為-200目65%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入三段磨礦，三段磨礦細度為-200目 70 %，500奧斯特磁選，磁選精礦即為鐵產(chǎn)品，三個尾礦合為富釩鈦料。本發(fā)明方法通過添加劑、還原劑與釩鈦鐵精礦的合適配比，且階磨階選避免了雜質(zhì)在磨選時進入金屬鐵顆粒中，提高了鐵與鈦釩分離效果。本發(fā)明方法相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果1、本發(fā)明方法通過采用特定重量配比的釩鈦磁鐵礦、添加劑和還原劑，降低了隧道窯還原溫度，減少了能源消耗，延長了裝料容器的使用壽命。2、本發(fā)明方法通過控制鈉鹽用量并降低還原溫度，可以使金屬鐵的結(jié)晶粒度減小，有利于生產(chǎn)磁性材料和硬質(zhì)合金等行業(yè)所需的附加值高的細鐵粉。同時，由于還原溫度的降低，還原的物料極易破碎，機械化卸料設備的使用壽命大大延長。3、本發(fā)明方法的鐵回收率較高，達到93%以上，而且富釩鈦料中的TiO2和V2O5的回收率也均達到93%以上。4、本發(fā)明為還原鐵粉及富釩鈦料的制備提供了一種新的方法，具有廣闊的應用前
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圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法包括如下步驟
a、配料按重量配比將釩鈦磁鐵礦100份，與添加劑15 20份和碳質(zhì)還原劑15 25份混勻，其中，所述的添加劑為氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉中至少一種；b、裝料、還原a步驟中混勻后的混合物進行裝料(可以壓塊或造球后進行裝料， 也可以直接粉料裝料)，然后于隧道窯中加熱溫度至920 980°C并保溫5 60h，得到還原錠；C、分離還原錠破碎、磁選分離，得到還原鐵粉和富釩鈦料。其中，本發(fā)明方法適用于不同品位的釩鈦磁鐵礦，考慮到技術(shù)、經(jīng)濟等指標，本發(fā)明方法優(yōu)選適用于高品位的釩鈦磁鐵礦，即釩鈦磁鐵礦經(jīng)過選礦得到的釩鈦磁鐵精礦。其中，本發(fā)明方法中所述的碳質(zhì)還原劑可以為冶金行業(yè)常用的碳質(zhì)還原劑，如無煙煤、碎焦、石油焦、褐煤、焦炭中至少一種。其中，本發(fā)明方法的b步驟中可以采用常規(guī)的容器裝料，如碳化硅容器等，考慮到容器的傳熱性能和耐高溫性能(碳化硅容器等耐火材料相比耐熱金屬罐要求還原溫度高 100°C左右或還原時間長一倍)，優(yōu)選采用耐熱金屬罐進行裝料。所述的耐熱金屬罐的耐熱溫度高于1000°c即可。所述金屬管的材質(zhì)可以采用常規(guī)的耐熱合金，如不銹鋼等。其中，本發(fā)明方法的c步驟中優(yōu)選采用下述三段磨礦、磁選方法對還原錠破碎、磁選分離一段磨礦細度為-200目60%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入二段磨礦，二段磨礦細度為-200目65%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入三段磨礦，三段磨礦細度為-200目 70 %，500奧斯特磁選，磁選精礦即為鐵產(chǎn)品，三個尾礦合為富釩鈦料。本發(fā)明方法通過添加劑、還原劑與釩鈦鐵精礦的合適配比，且階磨階選避免了雜質(zhì)在磨選時進入金屬鐵顆粒中，提高了鐵與鈦釩分離效果。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1采用本發(fā)明方法從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦將釩鈦磁鐵礦與添加劑(氯化鈉)和碳質(zhì)還原劑(無煙煤)按重量比100/20/20 混勻，然后裝入合金罐，并于馬弗爐中加熱溫度至950°C并保溫他，得到還原錠；還原錠破碎、一段磨礦細度為-325目90%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入二段磨礦，二段磨礦細度為-325目95%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入三段磨礦，三段磨礦細度為-325目98%， 500奧斯特磁選，得到海綿鐵(即一次還原鐵粉)和富釩鈦料。其中，原料釩鈦鐵礦的化學成份組成及-200目含量如表1所示，所得海綿鐵和富釩鈦料的檢測結(jié)果如表2所示。實施例2采用本發(fā)明方法從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦將釩鈦磁鐵礦與添加劑(氯化鈉)和碳質(zhì)還原劑(無煙煤)按重量比100/20/22 混勻，然后裝入合金罐，并于隧道窯中加熱溫度至920°C并保溫60h，得到還原錠；還原錠破碎、一段磨礦細度為-200目60%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入二段磨礦，二段磨礦細度為-200目65%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入三段磨礦，三段磨礦細度為-200目70%， 500奧斯特磁選，得到海綿鐵(即一次還原鐵粉)和富釩鈦料。其中，原料釩鈦鐵礦的化學成份組成及-200目含量如表1所示，所得海綿鐵和富釩鈦料的檢測結(jié)果如表3所示。實施例3采用本發(fā)明方法從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦將釩鈦磁鐵礦與添加劑(氯化鈉)和碳質(zhì)還原劑(無煙煤)按重量比100/15/18 混勻，然后裝入合金罐，并于隧道窯中加熱溫度至980°C并保溫60h，得到還原錠；還原錠破CN 102433436 A
碎、一段磨礦細度為-200目60%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入二段磨礦，二段磨礦細度為-200目65%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入三段磨礦，三段磨礦細度為-200目70%， 500奧斯特磁選，得到海綿鐵(即一次還原鐵粉)和富釩鈦料。其中，原料釩鈦鐵礦的化學成份組成及-200目含量如表1所示，所得海綿鐵和富釩鈦料的檢測結(jié)果如表4所示。表1釩鈦鐵精礦主要化學成份組成及-200目含量(wt % )
權(quán)利要求
1.從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，其特征在于包括如下步驟a、配料按重量配比將釩鈦磁鐵礦100份，與添加劑15 20份和碳質(zhì)還原劑15 25 份混勻，其中，所述的添加劑為氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉中至少一種；b、裝料、還原a步驟中混勻后的混合物進行裝料，然后于隧道窯中加熱溫度至920 980°C并保溫5 60h，得到還原錠；c、分離還原錠破碎、磁選分離，得到還原鐵粉和富釩鈦料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，其特征在于所述的釩鈦磁鐵礦為釩鈦磁鐵精礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，其特征在于所述的碳質(zhì)還原劑為無煙煤、碎焦、石油焦、褐煤、焦炭中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，其特征在于b步驟中采用耐熱金屬罐進行裝料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，其特征在于c步驟中采用下述三段磨礦、磁選方法對還原錠破碎、磁選分離一段磨礦細度為-200 目60%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入二段磨礦，二段磨礦細度為-200目65%，1200奧斯特磁選；磁選精礦進入三段磨礦，三段磨礦細度為-200目70%，500奧斯特磁選，磁選精礦即為還原鐵粉，三段尾礦合并為富釩鈦料。
全文摘要
本發(fā)明涉及從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，屬于冶金技術(shù)領域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法，該方法的鐵回收率較高。本發(fā)明從釩鈦磁鐵礦中分離鐵和釩鈦的方法包括如下步驟a、配料按重量配比將釩鈦磁鐵礦100份，與添加劑15～20份和碳質(zhì)還原劑15～25份混勻，其中，所述的添加劑為氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉中至少一種；b、裝料、還原a步驟中混勻后的混合物進行裝料，然后于隧道窯中加熱溫度至920～980℃并保溫5～60h，得到還原錠；c、分離還原錠破碎、磁選分離，得到還原鐵粉和富釩鈦料。
文檔編號B02C23/08GK102433436SQ20111036725
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者楊雪峰, 梁建昂, 梁毅, 梁經(jīng)冬, 段祁榮, 王志敏 申請人:攀枝花昆鋼礦業(yè)有限公司, 長沙市岳麓區(qū)東新科技有限公司