[0021]所述鐵水為粗鐵，內(nèi)含P、S、C、Si等多種元素。熔融還原渣為多組分硅酸鹽熔體，主要成分為金屬氧化物和非金屬氧化物。
[0022]具體特點如下:
(I)可以處理各種含鐵和鈮的低品位礦、尾礦及固體廢棄物。
[0023](2)傳統(tǒng)工藝中，煉鐵和稀有金屬提取是兩個分開的過程，通過本技術(shù)的應(yīng)用，在同一熱過程中實現(xiàn)了資源的梯級回收，降低了消耗，減少成本、增加了收益。
[0024](3)與氯化焙燒相比，本技術(shù)中的熔鹽氯化過程短，殘留率低，易于分離提純，氯化物產(chǎn)品種類多。
[0025](4)熔融還原得到的高溫渣可以直接用于氯化工藝，熱能利用率高，操作方便，處理成本低。
【附圖說明】
[0026]附圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步描述。實施例的給出決不是限制本發(fā)明。
[0028]實施例1
鈮鐵礦中鐵和鈮的提取與分離
原料中金屬氧化物的含量)為:TFe 15?24 ；Nb2O5 0.15?0.20 ；RE0 6?10。
[0029]分為礦粉熔融還原、熔渣化提鈮和煙氣冷凝分離三部分。
[0030]熔融還原:
I)鐵礦粉與熱煙氣經(jīng)管道匯合進入旋風(fēng)預(yù)熱還原器進行預(yù)熱后送入熔融氣化爐內(nèi)。
[0031]2)在熔融氣化爐內(nèi)爐料與注入的O2和煤粉反應(yīng)生成煤氣、鐵液、渣液，鐵液、渣液分別通過各自的排出口排出。
[0032]3)熔融氣化爐內(nèi)反應(yīng)后生成的煤氣與熔融氣化爐上端噴入的水蒸氣或CO2和煤粉換熱后進入旋風(fēng)預(yù)熱還原器用于礦粉的預(yù)熱。
[0033]4)旋風(fēng)預(yù)熱還原器排出的煤氣中含有大量的灰塵，通過除塵器將煤氣中的氣體和固體灰塵分離。
[0034]5)向鐵液中通入氧氣進行氧化，將鐵液中鈮氧化后進入渣層中。
[0035]熔鹽氯化:
將熔融還原產(chǎn)生的渣液和氧化鐵水產(chǎn)生的氧化渣引入到氯化爐內(nèi)，在有還原劑(煤)存在的條件下，通入氯氣在1350°C下進行氯化，鈮元素的揮發(fā)率在98%以上。產(chǎn)生的高溫氯化物煙氣進入到冷凝分離工序。
[0036]煙氣冷凝分離:
首先將高溫?zé)煔饫鋮s至260?270°C;使沸點低于260°C的氯化物冷凝，再將剩余氣體降溫到198°C，將含有NbCl5的氣態(tài)氯化物冷凝成塵粒。剩余氣體再冷卻至45?50°C，導(dǎo)入洗脫塔內(nèi)，用3.0moI/L MgCl2、0.5mol/L HCl洗脫液進行洗脫，回收各金屬。
【主權(quán)項】
1.一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，包括以下方法步驟: 將低品位鈮鐵礦進行預(yù)處理，得到高溫粒料； 高溫粒料經(jīng)熔融還原，得到含鈮鐵水和含鈮除鐵熔渣； 對含鈮鐵水進行氧化造渣，得到除鈮粗鐵及富鈮熔渣； 將步驟2)中的除鐵熔渣及步驟3)中的富鈮熔渣進行混合調(diào)質(zhì)，得到低粘度含鈮熔渣； 低粘度含鈮熔渣進行氯化處理，得到除鈮殘渣及氣態(tài)多金屬氯化物； 氣態(tài)多金屬氯化物冷凝分離，得到鈮的氯化物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，將低品位鈮鐵礦預(yù)處理后，采用還原劑進行熔融還原，得到鐵水和還原熔渣。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，高溫粒料熔融還原溫度:1500°C -1600°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，含鈮鐵水氧化:向鐵水中吹氧，使鐵水中的鈮被氧化后轉(zhuǎn)移到渣層中，得到氧化渣。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，富鈮熔渣:將氧化鐵水后得到的氧化渣與熔融還原過程中產(chǎn)生的還原熔渣進行熱態(tài)混熔，得到低粘度富鈮熔渣，其中:熱態(tài)混熔溫度:1300°C -1500°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，低粘度含鈮熔渣氯化處理:用氯化劑對富鈮熔渣進行氯化，氯化溫度:1300°C -1500°C，使熔渣中多種元素的氧化物變成易揮發(fā)的氯化物，得到含有NbCl5多組分的高溫氣態(tài)氯化鈮混合物；其中:氯化劑采用Cl2、NH3C1、次氯酸鈣或氯化氫；氯化過程中熔渣里需有的還原劑為碳粉、煤粉或煤焦油。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，高溫氣態(tài)氯化鈮混合物冷凝分離:利用各氯化物沸點的不同，將高溫混合氯化物逐級降溫冷卻，通過洗滌凈化實現(xiàn)金屬氯化物的分離和氯化鈮的回收。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，高溫氣態(tài)氯化鈮混合物冷凝分離采用分段方式；第一段將高溫?zé)煔饨禍刂?60°C，大部分氣態(tài)有價金屬氯化物冷凝分離；第二段將煙氣冷卻小于200°C，低沸點有價金屬氯化物(NbCl5)冷凝成固體塵粒。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，低品位鈮鐵礦中鐵的含量為20%~50%，鈮含量為0.1%~0.4%。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，其特征在于，所述的低品位鈮鐵礦包括選礦后的二次尾礦。
【專利摘要】一種從白云鄂博低品位礦中同步提取鐵和鈮的方法，包括以下工藝步驟：1）將低品位鈮鐵礦進行預(yù)處理，得到高溫粒料；2）高溫粒料經(jīng)熔融還原，得到含鈮鐵水和含鈮除鐵熔渣；3）對含鈮鐵水進行氧化造渣，得到除鈮粗鐵及富鈮熔渣；4）將步驟2）中的除鐵熔渣及步驟3）中的富鈮熔渣進行混合調(diào)質(zhì)，得到低粘度含鈮熔渣；5）低粘度含鈮熔渣進行氯化處理，得到除鈮殘渣及氣態(tài)多金屬氯化物；6）氣態(tài)多金屬氯化物冷凝分離，得到鈮的氯化物。本發(fā)明在從低品位礦中提煉出鐵的同時，將礦中鈮等稀土元素得以分離，實現(xiàn)在同一熱過程中多金屬資源短流程梯級提取分離。
【IPC分類】C22B23/00, C22B1/00, C21B13/00
【公開號】CN105154659
【申請?zhí)枴緾N201510669348
【發(fā)明人】張凱, 武文斐, 李玉梅, 李保衛(wèi)
【申請人】內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月18日