[发明专利]从钒钛磁铁矿中分离铁和钒钛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从钒钛磁铁矿中分离铁和钒钛的方法，属于冶金技术领域。

背景技术

我国攀枝花地区含有丰富的钒钛磁铁矿资源，钒钛磁铁矿可以进行还原得到还原铁粉和富钒钛料。

1983年，梁经冬等成功进行了日处理5.8吨钒钛磁铁精矿的“隧道窑还原磨选法从攀枝花钛精矿制取酸溶性富钛料和优质铁粉半工业试验”，半工业试验的富钒钛料(非磁性产品)含TiO₂66.2％，其特点是酸溶性好，酸解率高达97％，粒度细，在制备金红石型钛白时容易转型，是硫酸法钛白的优良原料；精还原铁粉含TFe98.68％，MFe97.93％，TiO₂0.82％，S0.015％，C0.055％，P0.01％，达到部颁一级铁鳞铁粉标准，铁粉固溶有钒、钛、钴、镍、铜等多种微量有益元素。1986年由冶金部主持通过专家鉴定，被评为国际先进水平项目。该工艺的还原温度高(1280℃)，工业化的难度大。

1994年，梁经冬等进行了日处理10吨钒钛铁精矿的隧道窑还原——磨选半工业试验，该试验将还原温度降低为1100～1180℃。

2008年，发明人为梁经冬等，申请号为200810143675.6的专利申请中公开了一种综合利用钒钛铁精矿的产业化方法，该专利申请的特点是：

(1)采用精矿内配煤和盐高密度工业型全自动压块装罐方式，使其产能比传统粉料环装法提高一倍以上。

(2)一是在装料容器采用梯度合金罐，不但使用寿命长，而且可以多装料、传热快、还原时间短(1、2项措施之和可将隧道窑产能提高约1.5倍)；二是针对生产上成熟的碳化硅罐的不足，采取降低还原温度等措施以延长其使用寿命。

(3)实现了梯度合金罐和碳化硅罐块料装卸机械化。

(4)改进催化还原技术，使钒钛铁精矿的还原温度降低到1000～1050℃的同时，采用更合理的磨选技术，进一步提高铁、钒、钛产品的质量和回收率。

申请号为200910304064.x，发明名称为“金属化球团和还原铁粉的制备方法”的中国专利申请公开了一种从钒钛磁铁矿中分离制备还原铁粉的方法，该方法的还原温度为800～1400℃，但是从其实施例可以看出，其最低还原温度仅仅达到1000℃，而且该实施例没有铁与钛钒的分离指标，铁回收率仅达到69％；其余实施例均为普通铁精矿，铁回收率最高为83％。

由于我国对于铁资源的需求较大，钒钛磁铁矿储量大、分布广，除攀钢及承德钢铁厂以高炉冶炼利用铁与钒外(钒的回收率仅为50％左右，钛未能有效利用)，其它地区一直未能得到有效利用，因此，如何充分利用钒钛磁铁矿资源，提高各元素的回收率成为本领域目前迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种从钒钛磁铁矿中分离铁和钒钛的方法，该方法的铁回收率较高。

本发明从钒钛磁铁矿中分离铁和钒钛的方法包括如下步骤：

a、配料：按重量配比将钒钛磁铁矿100份，与添加剂15～20份和碳质还原剂15～25份混匀，其中，所述的添加剂为氯化钠、硫酸钠、碳酸钠中至少一种；

b、装料、还原：a步骤中混匀后的混合物进行装料(可以压块或造球后进行装料，也可以直接粉料装料)，然后于隧道窑中加热温度至920～980℃并保温5～60h，得到还原锭；

c、分离：还原锭破碎、磁选分离，得到还原铁粉和富钒钛料。

其中，本发明方法适用于不同品位的钒钛磁铁矿，考虑到技术、经济等指标，本发明方法优选适用于高品位的钒钛磁铁矿，即钒钛磁铁矿经过选矿得到的钒钛磁铁精矿。

其中，本发明方法中所述的碳质还原剂可以为冶金行业常用的碳质还原剂，如：无烟煤、碎焦、石油焦、褐煤、焦炭中至少一种。

其中，本发明方法的b步骤中可以采用常规的容器装料，如碳化硅容器等，考虑到容器的传热性能和耐高温性能(碳化硅容器等耐火材料相比耐热金属罐要求还原温度高100℃左右或还原时间长一倍)，优选采用耐热金属罐进行装料。所述的耐热金属罐的耐热温度高于1000℃即可。所述金属管的材质可以采用常规的耐热合金，如：不锈钢等。

其中，本发明方法的c步骤中优选采用下述三段磨矿、磁选方法对还原锭破碎、磁选分离：一段磨矿细度为-200目60％，1200奥斯特磁选；磁选精矿进入二段磨矿，二段磨矿细度为-200目65％，1200奥斯特磁选；磁选精矿进入三段磨矿，三段磨矿细度为-200目70％，500奥斯特磁选，磁选精矿即为铁产品，三个尾矿合为富钒钛料。