钒钛磁铁精矿的冶炼系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种钒钛磁铁精矿的冶炼系统。该钒钛磁铁精矿的冶炼系统包括：氧化焙烧装置、还原冶炼装置和感应熔炼装置。氧化焙烧装置设置有第一加料口、氧化性气体入口和氧化焙烧产物出口；还原冶炼装置设置有第二加料口、还原性气体入口和金属化物料出口，第二加料口与氧化焙烧产物出口通过第一加料管路连通；及感应熔炼装置设置有第三加料口、非碳基还原剂入口、保护气入口和含钒金属，保护气入口用于通入惰性气体，第三加料口与金属化物料出口连通，用于使还原冶炼装置排出的金属化物料进行进一步还原。上述冶炼系统具有钒元素回收率高、回收成本低、回收难度小及设备简单等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
钒钛磁铁精矿的冶炼系统


[0001]本技术涉及冶矿领域，具体而言，涉及一种钒钛磁铁精矿的冶炼系统。

技术介绍

[0002]目前钒钛磁铁精矿冶炼领域较成熟工艺为高炉流程，但该工艺仅可回收铁和部分钒，钛则完全不能被提取应用。含钛高炉渣因TiO2含量高(20～25％也无法像普通高炉渣一样作为建材原料，被大量堆存。非高炉法主要包括预还原-电炉法、还原-磨选法和钠化焙烧-预还原
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电炉法等几类。非高炉工艺仅有预还原-电炉法开展了生产规模的试验研究，其他研究基本都停留在实验室研究和扩大试验研究阶段。预还原-电炉法虽然流程短、环境友好、生产效率高，但存在能耗高、高钛渣冶炼困难、钒钛回收率较低等问题，尤其是深度还原阶段碳氮化钛形成恶化冶炼操作的问题尤为突出，目前该工艺难以实现工业化生产；还原-磨选法操作温度低、钒钛铁综合利用率高，但由于工艺流程长、磨矿成本高、生产规模小，经济性远不如预还原
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电炉法；钠化焙烧-预还原-电炉法具有钒钛回收率高，但存在钠化剂加入量大、处理流程长、污水处理量大等问题，可行性较差。
[0003]现有文献(CN110484720)提供了一种链篦机-气基竖炉-电炉深度还原综合利用钒钛磁铁矿的工艺。使用链篦机生产氧化性球团，球团进入气基竖炉还原为金属化率约88％的金属化球团，所得金属化球团进入电炉内并配加还原剂碳进行深度还原，产出含钒铁水和钛渣。该工艺在后续深度还原阶段采用碳作为还原剂，仍然未能解决深度还原阶段冶炼困难，钒回收率不高的问题。
[0004]现有文献(CN105925743)提供了一种超高品位铁精矿气基竖炉直接还原制取超纯铁的方法，该方法以超高品位铁精矿为原料，添加有机粘结剂、造球、氧化焙烧制取氧化球团，而后将超高品位铁精矿氧化球团置于气基竖炉中采用还原气进行直接还原，再将气基还原获得的金属化球团送至中频感应炉内在真空或氩气气氛下熔分，得到TFe≥99.98％、C≤0.005％的超纯铁。该工艺流程短且衔接紧凑，各工艺参数易于控制，但其仅适用于以品位较高的铁精矿为原料的冶炼，而不适用于铁钒钛磁铁精矿的冶炼。
[0005]鉴于上述问题的存在，有必要提供一种针对钒钛磁铁精矿的钒回收率高、成本低和难度小的冶炼方法。

技术实现思路

[0006]本技术的主要目的在于提供一种钒钛磁铁精矿的冶炼系统，以解决现有钒钛磁铁精矿的冶炼方法存在无法同时满足钒回收率高、成本低和难度小的问题。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供了一种钒钛磁铁精矿的冶炼系统，该钒钛磁铁精矿的冶炼系统包括：氧化焙烧装置、还原冶炼装置和感应熔炼装置，氧化焙烧装置设置有第一加料口、氧化性气体入口和氧化焙烧产物出口；还原冶炼装置设置有第二加料口、还原性气体入口和金属化物料出口，第二加料口与氧化焙烧产物出口通过第一加料管路连通；及感应熔炼装置设置有第三加料口、非碳基还原剂入口、保护气入口和含钒金属出口，
第三加料口与金属化物料出口连通，用于使还原冶炼装置排出的金属化物料进行进一步还原。
[0008]进一步地，上述钒钛磁铁精矿的冶炼系统还包括造球装置，造球装置设置有原料入口和原料球出口，原料球出口与第一加料口通过第二加料管路连通。
[0009]进一步地，还原冶炼装置为回转窑或竖炉，感应熔炼装置为中频感应炉。
[0010]进一步地，上述还原冶炼装置为流化床反应器。
[0011]进一步地，钒钛磁铁精矿的冶炼系统包括CO检测装置，CO检测装置用于实时检测还原冶炼装置中的CO的体积百分含量，以保证还原冶炼装置中CO的体积百分含量为10～50％。
[0012]进一步地，还原冶炼装置还设置有还原尾气出口，氧化焙烧装置还设置有补热口，补热口处设置有燃烧器，还原尾气出口可与燃烧器的入口端连通，用于通过燃烧为氧化焙烧装置补热。
[0013]进一步地，钒钛磁铁精矿的冶炼系统还包括温度检测装置，用温度检测装置实时监测感应熔炼装置中的温度。
[0014]进一步地，钒钛磁铁精矿的冶炼系统还包括烘干装置，烘干装置设置在第二加料管路上。
[0015]进一步地，钒钛磁铁精矿的冶炼系统还包括筛选装置，筛选装置设置在第一加料管路上。
[0016]应用本技术的技术方案，上述冶炼系统中，将钒钛磁铁精矿、粘结剂和水的混合物与氧化性气体在氧化焙烧装置中进行氧化焙烧，能够使能破坏钒钛磁铁矿矿物结构，改善其还原性能。将得到的氧化焙烧产物与还原性气体在还原装置中进行还原冶炼，能够保证较高的金属回收率；保护性气体的存在下，金属化物料与非碳基还原剂在感应熔炼装置中进行还原冶炼时，还原产物均为金属氧化物，可替代熔剂改善钛渣性质，并有助于提高钛渣品位；同时在感应熔炼装置中更容易将渣中铁和钒的氧化物还原至金属相中，提高铁和钒的回收率；感应熔炼过程中还原产物无气体，烟气量大幅降低，便于密封，减少空气引入导致的再次氧化；且体系中碳引入较少，氮气卷入较少，抑制了冶炼过程中熔池的喷溅，并能够抑制炉渣中高熔点的碳氮化钛的生成，改善了钛渣的熔化性能。此外，上述熔炼系统还具有设备简单、成本低、工艺流程短、工序连贯性好等优点。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了根据本技术的一种典型的实施方式提供的钒钛磁铁精矿的冶炼系统的结构示意图；以及
[0019]图2示出了本技术实施例1至6中提供的一种钒钛磁铁精矿的冶炼方法的流程示意图。
[0020]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0021]10、氧化焙烧装置；101、第一加料口；102、补热口；20、还原冶炼装置；30、感应熔炼
装置；40、造球装置；50、CO检测装置；60、温度检测装置；70、烘干装置；80、筛选装置。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本技术。
[0023]正如
技术介绍
所描述的，现有的钒钛磁铁精矿的冶炼方法存在无法同时满足钒回收率高、成本低和难度小的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种钒钛磁铁精矿的冶炼系统，如图1所示，该钒钛磁铁精矿的冶炼系统包括：氧化焙烧装置10、还原冶炼装置20和感应熔炼装置30，氧化焙烧装置10设置有第一加料口101、氧化性气体入口和氧化焙烧产物出口；还原冶炼装置20设置有第二加料口、还原性气体入口和金属化物料出口，第二加料口与氧化焙烧产物出口通过第一加料管路连通；及感应熔炼装置30设置有第三加料口、非碳基还原剂入口、保护气入口和含钒金属，第三加料口与金属化物料出口连通，用于使还原冶炼装置20排出的金属化物料进行进一步还原。
[0024]上述冶炼系统中，将钒钛磁铁精矿、粘结剂和水的混合物经第一加料口101加入氧化焙烧装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钒钛磁铁精矿的冶炼系统，其特征在于，所述钒钛磁铁精矿的冶炼系统包括：氧化焙烧装置(10)，所述氧化焙烧装置(10)设置有第一加料口(101)、氧化性气体入口和氧化焙烧产物出口；还原冶炼装置(20)，所述还原冶炼装置(20)设置有第二加料口、还原性气体入口和金属化物料出口，所述第二加料口与所述氧化焙烧产物出口通过第一加料管路连通；及感应熔炼装置(30)，所述感应熔炼装置(30)设置有第三加料口、非碳基还原剂入口、保护气入口和含钒金属出口，所述第三加料口与所述金属化物料出口连通，用于使所述还原冶炼装置(20)排出的金属化物料进行进一步还原。2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁精矿的冶炼系统，其特征在于，所述钒钛磁铁精矿的冶炼系统还包括造球装置(40)，所述造球装置(40)设置有原料入口和原料球出口，所述原料球出口与所述第一加料口(101)通过第二加料管路连通。3.根据权利要求1所述的钒钛磁铁精矿的冶炼系统，其特征在于，所述还原冶炼装置(20)为回转窑或竖炉，所述感应熔炼装置(30)为中频感应炉。4.根据权利要求1所述的钒钛磁铁精矿的冶炼系统，其特征在于，所述还原冶炼装置(20)为流化床反应器。5.根据权利要求3或4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，李东波，陈学刚，郭亚光，裴忠冶，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：