一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法技术

本发明专利技术涉及一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法，其包括如下步骤S1、将高铬型钒钛磁铁矿和铬铁矿等原料干燥，S2、混料，S3、造球，S4、球团干燥，S5、焙烧。本发明专利技术方法利用高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备的球团矿，该方法提高了原料中的铬含量，也提高矿中金属铬的回收率，使铬资源得到充分的利用。其制备的球团矿的低温还原粉化性率远大于标准所要求的65％，还原膨胀率小；还原性高；软熔温度高，并且软熔区间窄，在软熔滴落带有良好的透气性，且熔滴性能也较好。

【技术实现步骤摘要】
一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法
本专利技术属于炼铁原料生产技术，涉及一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法。
技术介绍
四川攀枝花红格矿作为了内陆钢铁的后备资源，属于一种高铬，高钛型钒钛磁铁矿，其保有储量35.5亿吨。由于其作为铁资源并伴生十多种可利用金属元素，其中丰富的铬资源可用于生产铬铁合金、金属铬和以及不锈钢等高端材料，广泛应用于冶金工业、化工工业以及国防工业等。中国地区的铬资源及其匮乏，我国的铬矿储量少，资源短缺，进口依存度高。而且我国铬铁矿的年产量低，质量较差，且多分布于偏远地区，开采成本和运输成本较高。而分布在攀枝花地区的高铬型钒钛磁铁矿可为解决铬资源的匮乏提供一条解决路径。但是高铬型钒钛磁铁矿资源属于多金属伴生矿，按照现有的冶炼技术，其综合利用效率低效，除铁资源的利用率较高，其余的钛、铬、钒等元素的回收利用率较低，而铬铁矿资源的利用更是没有发挥Cr的优势。而且堆弃的含铬高炉渣和转炉渣和不仅没有得到高价值的利用，反而对土壤和地下水资源造成严重的污染，因此为了提高Cr的回收率，现研究高铬型钒钛磁铁矿和铬铁矿这两种资源的结合利用。不仅能减缓国内钢铁企业对进口铁矿的依赖，而且还能提高矿中Cr金属的回收率。鉴于高铬型钒钛磁铁矿资源和铬铁矿资源的重要性，目前国内外尚未有将高铬型钒钛磁铁矿应用于高炉生产的工艺、冶炼的技术，特别是将铬铁矿资源和高铬型钒钛磁铁矿结合起来制备球团矿进行高炉冶炼的利用，同时对其球团矿的冶金性能的研究尚处于空白。采用现有技术制备攀西红格高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿的球团矿时，存在生球质量差，成球时间长，成球率低，熟球强度低，冶金性能低于一般水平等缺陷。因此，高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿生产球团矿的技术难度较大。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法。本专利技术利用攀西红格高铬型钒钛磁铁矿和铬铁矿为原料，建立合适的球团矿生产工艺，充分发挥红格高铬型钒钛磁铁矿和铬铁矿的特点，制备出符合高炉入炉质量标准的球团矿，用于作为生产富钛料和含铬生铁的原料，提高了铬资源的回收率。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法，其包括如下步骤：S1、原料干燥：将高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿和膨润土进行干燥，使其含水量小于等于1.5％；S2、混料：将所述干燥后的高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿和膨润土干混10～15min，之后喷水，并进行湿混；S3、造球：将上述处理后的原料放入造球机中制备直径为10～12.5mm的生球；S4、球团干燥：将所述生球放入干燥箱内，按5～10℃/min的升温速率进行升温，升温到100～110℃时保温2～3h；之后，按5～10℃/min的降温速率进行降温；S5、焙烧：将所述干燥后的生球进行焙烧，将球团按10～12℃/min的升温速率升温至800～900℃；然后，按4～6℃/min的升温速率升温至1140～1220℃，焙烧10～20min；之后，按5～8℃/min的降温速率进行降温，降至300℃后取出，进行空冷，制得高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿的球团矿。如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述高铬型钒钛磁铁矿中的TFe含量为50％～58％，FeO含量为25％～30％，TiO2含量为10％～15％，Cr2O3含量为0.5％～1.2％，V2O5含量为0.5％～1.5％，CaO含量为0.8～1.0％，SiO2含量为4.6～4.8％，Al2O3含量为2.7～2.9％；所述铬铁矿中的TFe含量为14％～16％，FeO含量为0.1％～0.2％，Cr2O3含量为45％～55％，TiO2含量为0.5％～0.7％，CaO含量为0.01～0.1％，SiO2含量为1～2％，Al2O3含量为10～15％。如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述高铬型钒钛磁铁矿的用量为30～60重量份，所述铬铁矿的用量为40～70重量份，所述膨润土的用量为高铬型钒钛磁铁矿和铬铁矿总质量的1～2％。如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述高铬型钒钛磁铁矿的粒径小于75μm的占比在70％～75％范围内；所述铬铁矿的粒径小于75μm的占比在60％～80％范围内。如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述原料干燥的温度为100～110℃，干燥时间为3～4h。如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述膨润土为钙基膨润土、氢基膨润土或有机膨润土。如上所述的方法，优选地，在步骤S2混料中，所述喷水为喷洒雾状水，水的用量为占原料总重量的7～9％，所述湿混的混料时间为10～15min。如上所述的方法，优选地，在步骤S3造球前，将所述步骤S2湿混后的原料置于25～30℃的恒温条件内进行焖料10～20min。如上所述的方法，优选地，在所述步骤S3造球中，制备生球的方法包括如下步骤：用水将所述原料进行分散，待成粒后，边喷水边撒原料，待母球直径达到2～3mm时，留下粒度均匀的母球，继续边喷水边均匀撒原料，至球团的直径达到9～10mm时，停止喷水；按照1～2min的间隔均匀撒料，待球团直径在10～12.5mm范围内时，停止撒料，造球机继续转动4～5min后获得生球；其中，所述造球机的转速设为20～30r/min，倾角设为45°～50°。如上所述的方法，优选地，在所述步骤S5焙烧中，采用卧式马弗炉、球团焙烧炉或高温烧结炉。本专利技术的方法中采用的高铬型钒钛磁铁矿的粒度分布在小于75μm的占比在70％～75％范围内，同时铬铁矿的粒度分布在小于75μm的占比在60％～80％范围内，可让制备的生球强度达到最佳。本专利技术方法在25～30℃的室温范围内进行恒温焖料，水分蒸发速率小，水分损失量小，混合料的湿度波动小，有效保证制备的球团的强度。本专利技术方法的造球步骤中，造球机转速在20～30r/min范围内，倾角在45°～50°范围内，成球效率最佳，而且使混合料的损耗控制在最小范围内。本专利技术方法的球团干燥步骤中，按5～10℃/min的升温速率进行升温，升温到100～110℃，并保温2～3h，保温结束后，按5～10℃/min的降温速率进行降温的干燥制度下，干燥时间缩短，球团表面完整，而且干燥后球团的抗压强度达到较好的水平。本专利技术方法的焙烧步骤中，先按10～12℃/min的升温速率升温至800～900℃后，再按4～6℃/min的升温速率升温至1140～1220℃，焙烧时间为15～18min，与其它球团焙烧技术相比，无需预热，焙烧温度低，时间短，能够达到熟球抗压强度的要求，且保持在2371～3285N范围内，显著提高了高铬型钒钛磁铁矿球团的生产效率，且节省能源，降低了成本。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术方法利用高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备的球团矿，是将铬铁矿添加到高铬型钒钛矿中，这样首先是提高了原料中的铬含量，再是提高矿中金属铬的回收率，使铬资源得到充分的利用。第一是降低了大量堆弃的含铬高炉渣和转炉渣中的铬含量以及减轻了对土壤和地下水资源造成严重的污染的问题；第二是解决了现有技术中存在生球质量差，成球时间长，成球率低，熟球强度低，冶金性能低于一般水平等缺陷的技术问题。采用本专利技术方法制得的球团矿，低温还原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、原料干燥：将高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿和膨润土进行干燥，使其含水量小于等于1.5％；S2、混料：将所述干燥后的高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿和膨润土干混10～15min，之后喷水，并进行湿混；S3、造球：将上述处理后的原料放入造球机中制备直径为10～12.5mm的生球；S4、球团干燥：将所述生球放入干燥箱内，按5～10℃/min的升温速率进行升温，升温到100～110℃时保温2～3h；之后，按5～10℃/min的降温速率进行降温；S5、焙烧：将所述干燥后的生球进行焙烧，将球团按10～12℃/min的升温速率升温至800～900℃；然后，按4～6℃/min的升温速率升温至1140～1220℃，焙烧15～20min；之后，按5～8℃/min的降温速率进行降温，降至300℃后取出，进行空冷，制得高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿的球团矿。

【技术特征摘要】
1.一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备球团矿的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、原料干燥：将高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿和膨润土进行干燥，使其含水量小于等于1.5％；S2、混料：将所述干燥后的高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿和膨润土干混10～15min，之后喷水，并进行湿混；S3、造球：将上述处理后的原料放入造球机中制备直径为10～12.5mm的生球；S4、球团干燥：将所述生球放入干燥箱内，按5～10℃/min的升温速率进行升温，升温到100～110℃时保温2～3h；之后，按5～10℃/min的降温速率进行降温；S5、焙烧：将所述干燥后的生球进行焙烧，将球团按10～12℃/min的升温速率升温至800～900℃；然后，按4～6℃/min的升温速率升温至1140～1220℃，焙烧15～20min；之后，按5～8℃/min的降温速率进行降温，降至300℃后取出，进行空冷，制得高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿的球团矿。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述高铬型钒钛磁铁矿中的TFe含量为50％～58％，FeO含量为25％～30％，TiO2含量为10％～15％，Cr2O3含量为0.5％～1.2％，V2O5含量为0.5％～1.5％，CaO含量为0.8～1.0％，SiO2含量为4.6～4.8％，Al2O3含量为2.7～2.9％；所述铬铁矿中的TFe含量为14％～16％，FeO含量为0.1％～0.2％，Cr2O3含量为45％～55％，TiO2含量为0.5％～0.7％，CaO含量为0.01～0.1％，SiO2含量为1～2％，Al2O3含量为10～15％。3.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛向欣，汤卫东，杨松陶，杨合，姜涛，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21