專利名稱：一種利用富氧頂吹熔融還原冶煉釩鈦磁鐵礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在富氧頂吹熔融還原條件下利用非焦煤粉作為還原劑冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，屬于能源與冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國攀西地區(qū)，釩鈦磁鐵礦資源極為豐富，已探明的儲量在80億噸以上，是極具有綜合利用價值的復合礦石。近二十多年來，我國在高爐冶煉釩鈦磁鐵礦方面積累了豐富的經(jīng)驗，解決了許多技術(shù)難關(guān)。目前，攀鋼高爐通過添加部分普通礦的方法，使爐渣中的 TiO2降低到25%以下，以實現(xiàn)高爐順行并獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟指標。然而，迄今為止，高爐仍沒有實現(xiàn)全釩鈦的正常冶煉。如果高爐全部采用釩鈦礦，爐渣中的TiO2的含量將超過30%， 由其而引起的嚴重后果是泡沫渣嚴重、爐渣粘稠、鐵水粘罐、渣鐵溝掛渣多、爐渣脫硫能力差、鐵水難于達到優(yōu)質(zhì)水平。另一方面，高爐冶煉釩鈦磁鐵礦，難于實現(xiàn)鐵、釩、鈦的選擇性還原，不利于對釩鈦磁鐵礦的利用。所以，高爐冶煉釩鈦磁鐵礦仍然存在很多特殊的缺憾和困難。然而現(xiàn)今，國際鐵礦石價格持續(xù)飛漲，鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本也越來越高，生存壓力越來越大，采用新技術(shù)開發(fā)此類“呆礦”具有十分重要的意義。開發(fā)熔融還原技術(shù)冶煉全釩鈦磁鐵礦，是釩鈦磁鐵礦資源能有效地、合理地綜合利用的途徑之一。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的泡沫渣嚴重、爐渣粘稠、鐵水粘罐、渣鐵溝掛渣多、爐渣脫硫能力差等問題，本發(fā)明提供一種利用富氧頂吹熔融還原冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)。一種利用富氧頂吹熔融還原冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，經(jīng)過下列各步驟
分別將爐料釩鈦磁鐵礦、白云石、石灰和非焦煤破碎，以堿度R為0. 7 1. 5、內(nèi)配碳比 C/0為0. 8 1. 3分別取破碎后的爐料進行混勻，并預熱到300 400°C，然后噴吹進入熔融還原爐內(nèi)；并同時以富氧頂吹方式在1450°C 1550°C下進行熔煉20 30min，得到鐵水和爐渣；將爐渣與鈉鹽按質(zhì)量比為1 2 1進行混合，在800 900°C下焙燒25 30min， 使其中的釩、鈦轉(zhuǎn)化為釩酸鈉和鈦酸鈉，再對其進行水浸和酸浸，然后過濾，使釩酸鈉和鈦酸鈉分開，最后分別對釩酸鈉和鈦酸鈉以常規(guī)方法進行回收釩、鈦。所述爐料破碎的粒度為< IOmm;
其中，根據(jù)堿度R和內(nèi)配碳比C/0計算并稱取釩鈦磁鐵礦、白云石、石灰和非焦煤破碎的計算式如下
權(quán)利要求
1.一種利用富氧頂吹熔融還原冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟 分別將爐料釩鈦磁鐵礦、白云石、石灰和非焦煤破碎，以堿度R為0. 7 1. 5、內(nèi)配碳比C/0 為0. 8 1. 3分別取破碎后的爐料進行混勻，并預熱到300 400°C，然后噴吹進入熔融還原爐內(nèi)；并同時以富氧頂吹方式在1450°C 1550°C下進行熔煉20 30min，得到鐵水和爐渣；將爐渣與鈉鹽按質(zhì)量比為1 2 1進行混合，在800 900°C下焙燒25 30min，使其中的釩、鈦轉(zhuǎn)化為釩酸鈉和鈦酸鈉，再對其進行水浸和酸浸，然后過濾，使釩酸鈉和鈦酸鈉分開，最后分別對釩酸鈉和鈦酸鈉以常規(guī)方法進行回收釩、鈦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述爐料破碎的粒度為<10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于根據(jù)堿度R和內(nèi)配碳比C/0計算并稱取釩鈦磁鐵礦、白云石、石灰和非焦煤破碎的計算式如下凡 CaO(Vo) +MgC{%) 2 ~ SiQ2(Yo) + AI2Oi(Yo)R范圍為0. 7 1. 5 ；非焦煤的加入量為m(coal)(C / O) xm(ore)χχ-+[TPe — atF0(pre) χ—>flS, n ,L72Ti 112m{coal) = k ·-&c{coal)i Yl一x物質(zhì)的質(zhì)量；巧⑵一Z中y的質(zhì)量分數(shù)；k一針對熔融還原爐傳熱不同而產(chǎn)生的系數(shù)，煤粉在熔融還原爐中作還原劑，同時也為發(fā)熱劑；C/0范圍為0. 8 1. 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述富氧的質(zhì)量濃度為99%、以流量為 250L/h噴入爐內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述水浸和酸浸是先將釩酸鈉和鈦酸鈉破碎，并按固液比為1 2 1加入水，然后按水的質(zhì)量的20 40%加入濃硫酸，最后在 80 90°C下，以攪拌速度為50 2000r/min進行攪拌2 3h。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用富氧頂吹熔融還原冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，分別將爐料釩鈦磁鐵礦、白云石、石灰和非焦煤破碎后進行混勻，并預熱然后噴吹進入熔融還原爐內(nèi)；并同時以富氧頂吹方式進行熔煉得到鐵水和爐渣；將爐渣與鈉鹽焙燒，使其中的釩、鈦轉(zhuǎn)化為釩酸鈉和鈦酸鈉，再對其進行水浸和酸浸，然后過濾，使釩酸鈉和鈦酸鈉分開，最后分別對釩酸鈉和鈦酸鈉以常規(guī)方法進行回收釩、鈦。此技術(shù)克服了高爐煉鐵工藝能耗高、污染大、熱效率低以及我國大儲量釩鈦磁鐵礦在高爐冶煉的問題，可以直接使用非焦煤和粉礦，擺脫對煉焦和造塊的依賴性，縮短了工藝流程，減少了設備投資，拓寬了原燃料的使用范圍；環(huán)境污染小，反應速度快，生產(chǎn)率高。
文檔編號C21B11/00GK102382919SQ20111033719
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者卿山, 張竹明, 李幼靈, 李慧斌, 李虎, 楊雪峰, 王 華, 郈亞麗 申請人:昆明理工大學