含釩鉻鐵水?dāng)嚢杼崛♀C鉻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種含釩鉻鐵水?dāng)嚢杼徕C鉻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是釩鈦磁鐵礦大國，主要分布在四川攀西、河北承德等地區(qū)；按照Cr2O3含量的高低，釩鈦磁鐵礦又分為普通型釩鈦磁鐵礦和高鉻型釩鈦磁鐵礦(簡稱高鉻釩鈦磁鐵礦)。高鉻型釩鈦磁鐵礦作為一種特殊的釩鈦磁鐵礦資源，除含有鐵、釩、鈦之外還伴生有珍貴的鉻資源，攀枝花地區(qū)的紅格釩鈦磁鐵礦是我國最大的鉻礦資源，儲量36億噸，含有Cr2O3高達(dá)1800萬噸，是全國其他地區(qū)已探明儲量的近兩倍。
[0003]高鉻型紅格釩鈦磁鐵礦不僅是攀西四大礦區(qū)之最，也是國內(nèi)目前最大的釩鈦磁鐵礦礦床。礦床賦存于海西早期形成的巨大層狀一似層狀中堿性一基性一超基性分異雜巖體中，巖漿分異作用好，屬晚期巖漿結(jié)晶分異礦床。礦體形成相對獨(dú)立的8個大中型礦區(qū)，其中路枯礦區(qū)巖體厚度大，各類含礦層齊全，礦體規(guī)模大，研宄程度最高，該區(qū)即所稱“紅格礦區(qū)”，又分為“南礦區(qū)”和“北礦區(qū)”。與周邊的攀枝花礦、白馬礦等資源不同，紅格礦除富含鐵、釩、鈦等金屬外，還共伴生鉻、鎳、鈷等金屬，是我國為數(shù)不多的特大型多元素共生礦，具有很高的綜合利用價值。以伴生的鉻元素為例，紅格南礦區(qū)Cr2O3品位達(dá)0.34%，鉻資源儲量十分可觀。我國是世界第一大不銹鋼生產(chǎn)國，國內(nèi)鉻礦遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了消費(fèi)需求，每年都需從國外進(jìn)口高品位的鉻鐵礦和鉻鐵合金。我國的鉻冶金和鉻鹽工業(yè)對國外鉻鐵礦具有很高的依賴度。因此，對于我國這樣一個鉻資源短缺的國家而言，實(shí)現(xiàn)高鉻型釩鈦磁鐵礦中鉻資源的規(guī)?；厥站哂惺种匾慕?jīng)濟(jì)價值和戰(zhàn)略意義。
[0004]攀枝花高格型釩鈦磁鐵礦礦物種類多，礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，選冶分離礦石中的鐵、釩、鈦、鉻、鎳、鈷等金屬技術(shù)難度大，是一項待攻克的世界性技術(shù)難題。通常情況下，釩鈦礦物中釩以V3+的形態(tài)固溶于磁鐵礦晶格內(nèi)，形成釩鐵尖晶石；鈦主要以氧化物T12的形式存在于鈦鐵晶石和鈦鐵礦中。Cr3+與Fe 3+離子半徑近似，三價鉻置換鈦磁鐵礦中三價鐵離子，呈內(nèi)質(zhì)同象。鉻與釩一樣，與鐵共生在一起，礦物為Fe0.(V，Cr)203尖晶石。在選礦過程中鉻與釩80%以上富集在鐵精礦中，為通過冶金方法共同提取釩鉻奠定了較好的原料基礎(chǔ)。許多科研院所及高校已經(jīng)對紅格礦從采選、冶煉、提取及后續(xù)釩鉻分離都做了大量的工作，奠定了一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。目前已攻克多個技術(shù)難題，但距產(chǎn)業(yè)化還有不少的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，工藝技術(shù)尚不成熟。
[0005]目前公開的關(guān)于高鉻型釩鈦磁鐵礦提取釩鉻方法的報道有:
[0006]原地礦部礦產(chǎn)綜合利用研宄所采用選礦一回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原一電爐煉鐵一試驗(yàn)轉(zhuǎn)爐吹高鉻型釩渣一從高鉻型釩渣提取V2O5和Cr 203，再經(jīng)傳統(tǒng)的焙燒一浸出一沉淀法得到了兩種產(chǎn)品，五氧化二釩品位和三氧化二鉻品位分別大于90%和98%，從原礦至產(chǎn)品的綜合收得率:鐵65%、釩40%?52%、鉻40%?55%。(張建廷.紅格鐵礦鉻的賦存、分布與回收利用[J].四川有色金屬，2005，(I): 1-5.)。
[0007]攀研院向鐵礦粉中直接加蘇打和芒硝的混合料氧化焙燒先提取釩鉻、浸出后精礦用豎爐氣體還原一磁選分離、簡單沉淀法從溶液中提取釩、鉻沉淀，并研宄了各種雜質(zhì)對釩鉻沉淀及產(chǎn)品質(zhì)量的影響規(guī)律，最終得到了品位都大于98%的V2O5和Cr 203產(chǎn)品。(張建廷，陳碧.攀西釩鈦磁鐵礦主要元素賦存狀態(tài)及回收利用[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2008，
(5):38-41.)
[0008]從上述已有技術(shù)看，采用機(jī)械攪拌法+鐵氧化物+氧氣噴吹進(jìn)行提釩鉻還未見報導(dǎo)，尚屬先例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是為了解決高鉻型含釩鉻鐵水的釩、鉻提取難度大的問題，提供了一種新的尚絡(luò)I凡欽磁鐵礦提取絡(luò)I凡的方法；本發(fā)明的提I凡方法能夠減少氧氣用量、提尚I凡和絡(luò)的氧化率、減少碳的氧化率，有利于資源的利用及提釩生產(chǎn)成本降低。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0011]本發(fā)明提供一種含釩鉻鐵水?dāng)嚢杼崛♀C鉻的方法，具體為:
[0012]對含釩鉻鐵水進(jìn)行攪拌處理，攪拌速率控制在40?120r/min，攪拌時間控制在20?40min ;并且，攪拌提取釩鉻過程中加入冷卻劑和進(jìn)行吹氧處理，其中，冷卻劑的加入量為25?50kg/tFe ;吹氧處理中氧氣壓力0.3?0.6MPa，氧氣流量200?500Nm3/h，吹氧時間10?20min。
[0013]所述含釩鉻鐵水的成分為:[V]+ [Cr]的總量為0.5%?1.0%，碳含量為4.0%?5.
[0014]優(yōu)選的，本發(fā)明方法中，攪拌處理為:含釩鉻鐵水包/罐進(jìn)入處理工位后，將攪拌頭浸入含釩鉻鐵水中，攪拌頭浸入深度控制在200?800mm ;所述攪拌頭為澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭。
[0015]進(jìn)一步，所述攪拌頭與KR脫硫所用的攪拌頭相同。
[0016]所述冷卻劑為鐵氧化合物；更優(yōu)選的，所述冷卻劑為鐵礦粉、氧化鐵皮或鐵紅中一種或幾種的組合物。
[0017]優(yōu)選的，冷卻劑的加入時間控制在攪拌開始前I?4min。
[0018]本發(fā)明方法中，攪拌開始后對含釩鉻鐵水進(jìn)行吹氧。
[0019]優(yōu)選的，上述方法中，采用氧槍進(jìn)行吹氧，氧槍距含釩鉻鐵水液面的距離控制在300?500mm，氧槍位置在攪拌頭中心與含釩鉻鐵水包/罐壁中間。
[0020]更優(yōu)選的，吹氧采用自耗式單孔氧槍。
[0021]進(jìn)一步，上述方法中，含釩鉻鐵水?dāng)嚢杼崛♀C鉻后得到釩鉻渣和半鋼，所得半鋼運(yùn)至煉鋼轉(zhuǎn)爐進(jìn)行煉鋼。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明能夠減少冷卻劑用量、提高釩的氧化率、減少碳的氧化率，有利于資源的利用及提釩生產(chǎn)成本降低。發(fā)明與轉(zhuǎn)爐提釩相比能夠減少氧氣用量、提高釩和鉻的氧化率、減少碳的氧化率，有利于資源的利用及提釩生產(chǎn)成本降低。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明提供一種含釩鉻鐵水?dāng)嚢杼崛♀C鉻的方法，具體為:
[0025]對含釩鉻鐵水進(jìn)行攪拌處理，攪拌速率控制在40?120r/min，攪拌時間控制在20?40min ;并且，攪拌提取釩鉻過程中加入冷卻劑和進(jìn)行吹氧處理，其中，冷卻劑的加入量為25?50kg/tFe ;吹氧處理中氧氣壓力0.3?0.6MPa，氧氣流量200?500Nm3/h，吹氧時間10?20min。
[0026]所述含釩鉻鐵水的成分為:[V]+ [Cr]的總量為0.5%?1.0%，碳含量為4.0%?5.0%，其余成分無特殊要求。本發(fā)明中，含釩鉻鐵水采用現(xiàn)有工藝制得，如采用工藝為:高鉻釩鈦磁鐵礦一高爐或電爐冶煉一含釩鉻鐵水。
[0027]優(yōu)選的，本發(fā)明方法中，攪拌處理為:含釩鉻鐵水包/罐進(jìn)入處理工位后，將攪拌頭浸入含釩鉻鐵水中，攪拌頭浸入深度控制在200?800mm ;所述攪拌頭為澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭。
[0028]進(jìn)一步，所述攪拌頭與KR脫硫所用的攪拌頭相同。KR脫硫最早由日本1965年開發(fā)，它是將澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭，浸入鐵水包熔池一定深度，利用在大型攪拌器激烈攪拌作用下產(chǎn)生的漩渦，使氧化鈣或碳化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應(yīng)，達(dá)到脫硫的目的。
[0029]本發(fā)明中，攪拌速率、攪拌時間、攪拌時間的控制主要是考慮到鐵水液面與鐵水罐上沿的距離，如果距離過小，則攪拌速率控制較低、攪拌時間較長、攪拌頭浸入深度較大；如果距離較長，則攪拌速率控制較高、攪拌時間較短、攪拌頭浸入深度較淺。
[0030]吹氧處理主要是加快釩鉻的氧化，縮短攪拌時間。氧氣壓力、氧氣流量、吹氧時間控制在上述范圍的原因主要是考慮氧氣能吹到鐵水液面上、能夠縮短處理時間。
[0031]優(yōu)選的，所述冷卻劑為鐵氧化合物；更優(yōu)選的，所述冷卻劑為鐵礦粉、氧化鐵皮或鐵紅中一種或幾種的組合物。
[0032]優(yōu)選的，冷卻劑的加入時