[发明专利]一种钒钛磁铁矿选铁的方法

说明书

本发明涉及一种钒钛磁铁矿选铁的方法，所述方法为：将钒钛磁铁矿、还原剂和碳酸铵混合，在还原性气氛中升温进行还原反应，反应结束后将物料水淬冷却，得到还原产物；将还原产物破碎、研磨后进行磁选，得到磁性产物和非磁性产物。本发明利用直接还原‑磨选选铁的方式实现了对钒钛磁铁矿的深度选铁，所得磁性产物的金属铁占全铁的92％以上，同时降低了体系的反应能耗，提高了反应效率，整个工艺简单、清洁，具有良好的经济效益和应用前景。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿选铁的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种复合铁矿，含有铁、钛、钒、铬等有益元素，在我国主要分布在攀西、承德、马鞍山地区。目前，我国利用钒钛磁铁矿的方法均为高炉法，其主要问题在于铁、钒、钛有价组元的回收率不高。另外，随着焦煤的日益紧张，钒钛磁铁矿高炉法分离流程将受到严重制约。当前，非高炉法特别是采用煤基直接还原技术处理钒钛磁铁矿已成为研究热点。实践证明，直接还原工艺是复合矿综合利用、难选矿开发利用的有效方法。

CN1641045A公开了一种从钒钛磁铁矿中分离提取金属元素的方法，包括矿粉造块、金属化还原及分离提取，即将钒钛磁铁矿矿粉、还原剂、添加剂、粘结剂混合后压制成直径为10～25mm的球块，于80～90℃温度下干燥后装入转底炉内还原得到金属化产品，最后将制得的金属化产品热装入电炉熔化分离，得到铁水及钒钛渣熔分，再提取钒铬渣熔熔分，得到钒铬的氧化物，提取钒铬后剩余的钛渣作为钛白粉生产的原料。

CN102277462A公开了一种钒钛磁铁矿综合利用的方法，包括：将钒钛磁铁矿精矿与还原剂、粘结剂、熔剂按比例混合，配置成混匀原料造球；将球团加入转底炉升温至1350-1500℃高温还原，得到初步分离的高钛渣和珠铁；将转底炉生产的初步分离的高钛渣和珠铁，通过磁选机进一步分离，高钛渣经提钒后，得到的高品位钛渣用于硫酸法生产钛白，钒渣用于提钒，珠铁用作电炉炼钢的原料。

CN107858502A公开了一种钒钛磁铁矿处理方法，包括以下步骤：对钒钛磁铁矿粗矿进行矿选，得到钒钛磁铁矿精矿；将所述钒钛磁铁矿精矿与煤混合后直接加入回转窑中，在1100℃-1300℃下预还原2h-7h，得到焙砂和回转窑烟气；将所述焙砂转入电炉中进行还原熔炼，得到含钒铁水、钛渣和电炉烟气；将所述含钒铁水转入转炉中进行吹炼，得到钒渣和半钢。

上述方法虽然实现了对钒钛磁铁矿的有效处理，但普遍存在着还原温度高、熔炼金属化球团能耗高、时间长、铁与钒钛分离效果差、钒钛走向分散以及钒钛收率低等缺陷。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钒钛磁铁矿选铁的方法，利用直接还原-磨选选铁的方式实现了对钒钛磁铁矿的深度选铁，所得磁性产物的金属铁占全铁的92％以上，同时降低了体系的反应能耗，提高了反应效率，整个工艺简单、清洁，具有良好的经济效益和应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种钒钛磁铁矿选铁的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将钒钛磁铁矿、还原剂和碳酸铵混合，在还原性气氛中升温进行还原反应，反应结束后将物料水淬冷却，得到还原产物；

(2)将步骤(1)得到的还原产物破碎、研磨后进行磁选，得到磁性产物和非磁性产物。

本发明利用直接还原-磨选选铁的方式实现了对钒钛磁铁矿的深度选铁。其中，在直接还原工艺的原料中加入了碳酸铵，碳酸铵高温分解，形成孔隙的同时制造还原性气氛，有利于还原反应更好的进行，可降低体系还原温度，同时大幅缩短了还原时间，降低反应能耗的同时提高了反应效率。本发明对还原产物进行水淬冷却，能够快速将具有较高温度的还原产物温度降至室温以下，大大提高了整个工艺进行的速度，有利于设备的高效利用。水淬冷却过程中，能够将还原产物中的硫脱除掉，使后续磁选后得到磁性产物可以直接用于转炉炼钢或进行深度还原后用于粉末冶金。