[发明专利]一种低品位钒钛磁铁矿的利用方法

说明书

本发明涉及一种低品位钒钛磁铁矿的利用方法，是将低品位钒钛磁铁矿与作为还原剂的金属铝粉共混，然后在电炉中加热进行还原反应，反应完后分离渣，获得铝铁钛合金。通过本发明方法，实现将低品位钒钛磁铁矿中有价组元铁、钒和钛直接回收利用。该方法摒弃传统工艺方法中对低品位钒钛磁铁矿中铁和钛分离的处理，使工艺变得更简单且又有价组元回收成本更低。

技术领域

本发明属于矿产资源综合利用技术领域，具体涉及一种低品位钒钛磁铁矿的利用方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种重要的含铁资源。目前，对钒钛磁铁矿的利用过程基本都是通过将矿中的有价组元钛、铁进行分离利用，其工艺环节很复杂且生产成本较高。由于钒钛磁铁矿的钛含量较高(二氧化钛品位7-13％)目前尚无成熟的全钒钛冶炼工艺。通常采用钒钛磁铁矿配合普通磁铁矿或赤铁矿入高炉冶炼，为保证高炉顺行，控制高炉渣中二氧化钛含量最高为22％-24％。该类型的高炉渣由于钛含量较低，经济价值较低，目前主要处于堆放状态。

尤其对于低品位钒钛磁铁矿而言，由于其中的二氧化钛品位可达20-24％，虽然也可通过配加普矿采用高炉冶炼，但由于配矿后高炉炉料总的铁品位会降低，这样不仅会增加高炉焦比，而且有价组元钛也会进入炉渣中，使钛无法得到有效利用。而若采用非高炉法的煤基还原-磁选分离技术，虽然也可以达到有价组元提取的目的，但该工艺需要经过还原-磨矿-磁选等一系列流程，生产流程长、效率低，而且含钛物无法完全与金属铁晶粒分离，使钛的回收受到一定的限制。由此可见，开发一种新的低品位钒钛磁铁矿利用方法具有重要意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种低品位钒钛磁铁矿的利用方法，该方法是以金属铝作为还原剂，与低品位钒钛磁铁矿共混后在电炉中加热，并保温至反应结束后，冷却，分离渣，获得铝铁钛合金。该方法摒弃传统工艺方法中对低品位钒钛磁铁矿中铁和钛分离的处理，使工艺变得更简单且生产成本更低。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种低品位钒钛磁铁矿的利用方法，是将低品位钒钛磁铁矿与作为还原剂的金属铝粉共混，然后在电炉中加热进行还原反应，反应完后，冷却，分离渣，获得铝铁钛合金。

其中，低品位钒钛磁铁矿与作为还原剂的金属铝粉共混后可直接以粉末形态、或者将共混均匀的粉末预压制成球团或块状后，在电炉中加热，待反应完成后，冷却，将获得的铝钛铁合金与渣分离，得到铝铁钛合金；钒也以合金组分存在于该铝铁钛合金中。

作为本发明一个较优选实施例，其中，所述低品位钒钛磁铁矿组分及质量分数为：FeO：17.0～20.0％，CaO：2.0～6.0％，SiO₂：6.0～8.0％，MgO：0.5～0.9％，Al₂O₃：1.3～2.5％，TiO₂：20.0～24.0％，V₂O₅：1.6～1.8％，Cr₂O₃：0.02～0.3％，S≤0.05％，P≤0.01％，余量为不可避免的杂质；其中TFe为42.0～46.0wt.％。

作为本发明一个较优选实施例，其中，所述低品位钒钛磁铁矿与金属铝粉按质量比为100:30～45配料混合；优选按质量比100:35～42配料混合。

作为本发明一个较优选实施例，其中，所述低品位钒钛磁铁矿中粒度小于75μm的占比为70wt％以上；所述金属铝粉中粒度小于75μm的占比为90wt％以上。

作为本发明一个较优选实施例，其中，在将所述低品位钒钛磁铁矿与作为还原剂的金属铝粉共混时还混入氧化钙，使低品位钒钛磁铁矿与氧化钙的质量比为100：1.5～12；优选质量比为100：1.9～11.5。CaO作为造渣用添加剂，可促进钛的还原率和渣的流动性。