[发明专利]综合回收高钒钒钛磁铁矿中钒、钛、铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钒钛磁铁矿的冶炼方法，尤其涉及一种综合回收高钒钒钛磁铁矿中钒、钛、铁的方法。

背景技术

世界上已探明的钒资源储量有98％共生于钒钛磁铁矿，主要分布于独联体、美国、南非、中国、挪威等国。中国占世界钒储量的11％，中国的钒资源主要集中在攀枝花和承德地区。世界钛资源以钛铁矿为主，钛铁矿约占世界钛资源总量的90％。中国占世界钒储量的38.85％，中国钛资源主要集中在攀枝花地区。

目前，攀枝花地区的钒钛磁铁矿的工业处理工艺为“钒钛磁铁精矿+普通铁精矿”的高炉冶炼法。在传统的高炉冶炼——转炉提钒工艺中，钒钛磁铁精矿中的二氧化钛在高炉冶炼过程中进入高炉渣，造成二氧化钛无法有效回收利用；钒经过高炉炼铁——转炉提钒——钠化焙烧——水浸提钒等工序后，钒钛磁铁精矿中钒资源的总回收率仅为51％左右。在钒钛磁铁精矿的综合利用中，约49％的钒资源和几乎全部的钛资源未得到有效合理的利用。

目前，从高钒含量的钒钛磁铁矿中有效分离并提取钒、钛、铁的技术尚不完善，还不能经济有效地从钒钛磁铁矿中提取钒和钛。

现有技术中主要有以下几种方案：

现有技术一的技术方案：

从钒钛磁铁矿中分离提取金属元素的方法（专利号200210050117.7）介绍了一种采用转底炉快速还原——电炉熔分的方法获得铁水和含钒钛的熔分渣的工艺。

现有技术一的缺点：

该工艺未对从含钒、钛的熔分渣中提取钒和钛进行研究。

现有技术二的技术方案：

复合矿综合利用（王文忠主编，P107-109，东北大学出版社，1994）介绍了钒钛磁铁矿——高温氧化钠钠化焙烧——水浸提钒——回转窑——电炉熔分工艺。

现有技术二的缺点：

在该工艺中，钒、钛综合回收率较低，分别为58％和74％；提钒球团残渣在回转窑还原过程中产生大量粉末，致使回转窑结圈严重，影响生产的顺利进行；回转窑还原速度慢，周期较长。

现有技术三的技术方案：

一种综合回收钒钛磁铁精矿中铁、钒、钛的方法（中国专利号200710202813.9）介绍了钒钛磁铁精矿——钠化焙烧——水浸提钒，焙烧残渣——转底炉直接还原——电炉熔分制得铁水和钛渣的工艺。

该工艺具体步骤如下：

a）钒钛磁铁矿添加钠盐，钠盐为无水硫酸钠，用量为原矿重量的5％～9％，焙烧后用水浸出，焙烧时间为25～60min，焙烧温度为1200～1300℃，分离出浸液和残渣，浸出液制得钒产品；

b）水浸后残渣加入无烟煤、膨润土混匀后造球，烘干后在转底炉内快速还原，无烟煤用量18～22％，膨润土用量1.8～2.2％，还原温度1250～1450℃，还原时间25～35min。

现有技术三的缺点：

a）在该工艺中，钒回收率只有80％，有20％的钒进入铁水和钛渣中，高钒钒钛矿中钒仍有部分未得到充分的利用；

b）该工艺处理高钒含量钒钛磁铁矿时，由于钒含量高，进入钛渣中钒含量也相对较高，最终影响钛白粉的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种钒、钛、铁回收率高、纯度高的综合回收高钒钒钛磁铁矿中钒、钛、铁的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的综合回收高钒钒钛磁铁矿中钒、钛、铁的方法，包括以下步骤：

A、向高钒钒钛磁铁矿中添加钠盐或者钙盐中的任一种，用转底炉焙烧后用酸浸出，分离浸出液和残渣，浸出液制得钒产品；

B、向步骤A中的残渣中配入碳，制成还原性球团，球团烘干后在转底炉内快速还原，还原产物在燃气熔分炉或者电炉内熔化分离，分离出含钒铁水和钛渣，钛渣制成钛白粉；

C、步骤B中分离出的含钒铁水通过转炉吹氧提钒，分离出钒渣和生铁，钒渣破碎后返回到步骤A中同高钒钒钛磁铁矿一起进行混料后焙烧、酸浸提钒。