[发明专利]一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法。

背景技术

目前，钒钛磁铁矿高炉冶炼方法通常主要包括：将钒钛铁精矿和普通粉矿进行烧结生产出烧结矿，用钒钛铁精矿和普通铁精矿造球生产出球团矿，再把烧结矿、球团矿及少量块矿按一定的比例，与焦炭一起加入到高炉内，同时通过高炉风口喷吹煤粉和鼓入空气，使焦炭和喷吹的煤粉发生燃烧，生成还原气体(主要是CO和H₂)，还原气体在炉内上升的过程中除去钒钛磁铁矿中的氧，还原得到铁，然后溶化滴落到炉缸实现渣、铁分离，从而完成冶炼过程。

然而，钒钛磁铁矿中的钛含量较高，使得炉渣中TiO₂含量较高，而TiO₂过还原会生成高熔点的低价钛(如TiC、TiN和TiCN)。这些低价钛吸附于小铁珠上，使小铁珠的表面张力增加，从而难以聚合长大，致使炉渣中存在大量弥散的小铁珠。而且，炉渣中所述低价钛的含量越高，相应的高熔点矿物也越多，致使炉渣熔化性温度上升，炉渣粘度升高，渣铁分离困难。这些因素导致钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中产生的炉渣中含铁量较高，从而造成大量的铁损失，通常铁的损失量高达6-8重量％。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中高钛型炉渣的熔化性温度高，渣铁分离困难的问题，从而提供一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法。

本发明提供了一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法，该方法包括：在钒钛磁铁矿高炉冶炼的过程中，向高炉炉料内配加萤石粉，其中，所述高炉炉料含有钒钛烧结矿、钒钛球团矿和任选的普通赤铁块矿，所述钒钛烧结矿由含有海砂钒钛磁铁精矿和普通铁精矿的混合物烧结得到，所述钒钛球团矿由含有海砂钒钛磁铁精矿和任选的普通铁精矿焙烧得到。

本发明提供的方法能够改善炉渣的性质，实现渣铁的更好分离，从而实现降低渣中铁含量、降低燃料比的目的。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法，该方法包括：在钒钛磁铁矿高炉冶炼的过程中，向高炉炉料内配加萤石粉，其中，所述高炉炉料含有钒钛烧结矿、钒钛球团矿和任选的普通赤铁块矿，所述钒钛烧结矿由含有海砂钒钛磁铁精矿和普通铁精矿的混合物烧结得到，所述钒钛球团矿由含有海砂钒钛磁铁精矿和任选的普通铁精矿焙烧得到。

根据本发明，所述萤石粉中CaF₂的含量通常可以为75-90重量％。发明人发现，在所述高炉炉料中配加萤石粉(即，将高炉炉料和萤石粉通过高炉炉顶加入)后，在冶炼过程中，所述萤石粉能够直接与炉渣的成分相互作用，改善炉渣的流动性，实现渣铁的更好分离。

为了更好的实现本发明的目的，优选情况下，所述高炉炉料和萤石粉的重量比为1：(0.005-0.05)，所述萤石粉的粒度为10-60mm。

进一步优选，所述高炉炉料和萤石粉的重量比为1：(0.01-0.04)，所述萤石粉的粒度为20-40mm。在本发明中，萤石粉的粒度用通过筛分得到萤石粉颗粒的筛网的网孔尺寸表示。所述筛分的方法为本领域所熟知。

根据本发明，所述海砂钒钛磁铁精矿可以源自印尼及其周边含量丰富的的海砂矿。优选所述海砂钒钛磁铁精矿的主要化学成分包括：55重量％以上的TFe、20-30重量％的FeO和5-12重量％的TiO₂。

本发明中，所述钒钛烧结矿是由含有海砂钒钛磁铁精矿和普通铁精矿的混合物烧结得到的烧结矿。可以参照本领域常规的制备方法获得所述钒钛烧结矿，例如，将海砂钒钛铁精矿和普通铁精矿与燃料(炭、焦粉)和熔剂(生石灰和/或石灰石)混合制粒，然后将得到的混合料进行布料、压料并烧结。所述烧结的温度一般可以为1280-1380℃，烧结时间可以为10-40min。

根据本发明，制备所述钒钛烧结矿时，所述海砂钒钛磁铁精矿的用量可以为形成钒钛烧结矿所用原料总重量的50-60重量％，普通铁精矿的用量可以为形成钒钛烧结矿所用原料总重量的20-30重量％。在本发明中，所述普通铁精矿是指不含钒和钛元素或者仅含有微量的钒、钛元素的铁精矿，例如其主要含有55-65重量％的TFe、8-25重量％的FeO和10-20重量％的SiO₂。

优选地，所述钒钛烧结矿中TFe的含量为49-56重量％，FeO的含量为7-8重量％，TiO₂的含量为6-10重量％。