一种不加脱硫造渣料石灰的钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，提供了一种不加脱硫造渣料石灰的钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法。本发明专利技术采用矿热炉对包括钒钛磁铁矿的炉料进行冶炼，初期采用埋弧冶炼的方法，待炉料熔化形成裸露的熔池后，转为电子计算机控制自动计量连续加料的方式自适应加料，块状碳质还原剂在渣铁界面形成强还原的饱和渗碳层，使铁水渗碳，并使渣中的钒还原进入铁水中，而难还原的钛则留在渣中，渣铁分离后，得到酸溶性钛渣和含钒铁水，得到含钒铁水后进一步将含钒铁水进行吹氧提钒，得到钒渣；脱钒后的铁水通过脱硫磷，得到低硫磷微量含钒生铁。本发明专利技术提供的方法得到的产品质量高、价值高，能够提高经济效益，实现钒钛铁矿的高价值利用。高价值利用。

【技术实现步骤摘要】
一种不加脱硫造渣料石灰的钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，特别涉及一种不加脱硫造渣料石灰的钒钛磁铁矿或经过回转窑还原的钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法。

技术介绍

[0002]钒钛磁铁矿是一种多金属元素共生的复合矿，以含铁、钒、钛为主。由于其铁钛紧密共生，大部分钒与铁矿物以类质同象赋存于钛磁铁矿中，此种矿通常称为钒钛磁铁矿。
[0003]钒钛磁铁矿是世界公认的难冶炼矿，综合利用难度大。现在钒钛磁铁矿的冶炼方法有：高炉
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转炉法、回转窑
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电炉法、还原
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磨选法。其中，高炉
‑ꢀ
转炉法对低钛钒钛磁铁矿(TiO2＜12％wt％)冶炼有优势，经济效益好。缺点是不能冶炼含钛较高(TiO2含量为13％wt％以上)的钒钛磁铁矿，不能回收钛渣。回转窑
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电炉法可以冶炼含钛较高的钒钛磁铁矿，但由于冶炼时需要加入脱硫料石灰造碱性渣，钛进入石灰废渣中，因而也不能回收钛渣。还原
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磨选法由于钒钛磁铁矿难还原、规模小和钒在铁粉和钛渣中都有分布回收率低等缺点，不宜在大规模生产中采用。
[0004]公开号为CN110592303A的专利技术专利中提供了一种钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁的方法，其中冶炼时需要加入含有CaO、MgO、Al2O3和SiO2的溶剂，冶炼过程中钛进入石灰炉渣中，成为废渣，无法实现钛渣的回收。
[0005]公开号为CN109943719A的专利技术专利中，提供了一种以钒钛磁铁矿为原料同时制备钛渣和含钒生铁的方法，其中采用电炉进行冶炼，该方法所得钛渣中的V2O5含量较高(为0.35～0.89wt％)，影响钛渣质量和含钒生铁硫高影响质量。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法。本专利技术提供的方法采用钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁，同时能够回收高质量的15
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30％V2O5钒渣和50
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80％TiO2酸溶性钛渣。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]一种不加脱硫造渣料石灰的钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法，包括以下步骤：
[0009](1)将块状碳质还原剂在矿热炉炉底平铺，然后通电流进行引弧，之后加入部分炉料进行还原冶炼，待还原冶炼至炉料化出暴露熔池后，采用连续加料方式向熔池中加入剩余炉料进行熔融还原，之后进行渣铁分离，得到含钒铁水和酸溶性钛渣；所述炉料包括以下质量份数的组分：钒钛磁铁矿 1.7～1.8份，钛铁矿0～0.5份，粒状碳质还原剂0.4～0.5份；所述矿热炉中无需加入石灰进行脱硫造渣；
[0010](2)将所述含钒铁水进行铁水包吹氧提取钒渣，提取钒渣后的铁水进行脱硫磷，然后铸造成块，得到低硫磷微量含钒生铁；所述低硫磷微量含钒生铁中S＜0.02wt％，P＜
0.03wt％、V≤0.05wt％。
[0011]优选的，以质量分数计，所述钒钛磁铁矿包括以下化学成分：TFe 50～62％，TiO
2 12～23％、V2O
5 0.51～2.3％、SiO
2 0～2％、Al2O
3 0～3.5％、CaO 0～0.5％、MgO 0～1.0％、P<0.05％、S<0.1％；
[0012]所述钛铁矿包括以下化学成分：TFe 29～35％、TiO
2 46～55％、V2O
5 0～0.6％、SiO
2 0～3.5％、Al2O
3 0～5％、CaO 0～0.3％、MgO 0～1.0％、P<0.05％、 S<0.1％；
[0013]优选的，所述块状碳质还原剂和粒状碳质还原剂的固定碳含量独立地＞85wt％，硫含量独立地＜0.05wt％，磷含量独立地＜0.05wt％。
[0014]优选的，所述块状碳质还原剂和粒状碳质还原剂独立地包括无烟煤、兰炭、焦炭、焦末和石油焦中的一种或几种。
[0015]优选的，所述还原冶炼和熔融还原的总时间为4～6h，所述熔融还原的时间从连续加料开始时计；所述剩余炉料为粒径＜5mm的粒料；所述块状碳质还原剂的粒径为10～80mm；所述粒状碳质还原剂的粒径＜5mm。
[0016]优选的，所述连续加料采用电子计算机控制自动计量。
[0017]优选的，所述炉料加入矿热炉前，还包括将所述炉料在回转窑中进行还原，然后通过磁选得到还原料，将所述还原料在矿热炉中进行冶炼。
[0018]优选的，所述还原料进行冶炼时，还包括将所述还原料和占预还原料总质量3～5％的碳质还原剂混合。
[0019]优选的，所述矿热炉为石墨电极矿热炉；所述矿热炉的容量为 1800～50000KVA。
[0020]优选的，所述脱硫磷在LF炉中进行，所述脱硫磷用脱硫剂包括纯碱粉和镁粉。
[0021]本专利技术提供了一种不加脱硫造渣料石灰的钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法，包括以下步骤：(1)将块状碳质还原剂在矿热炉炉底平铺，然后通电流进行引弧，之后加入部分炉料进行还原冶炼，待还原冶炼至炉料化出暴露熔池后，采用连续加料方式向熔池中加入剩余炉料进行熔融还原，之后进行渣铁分离，得到含钒铁水和酸溶性钛渣；所述炉料包括以下质量份数的组分：钒钛磁铁矿1.7～1.8份，钛铁矿0～0.5份，粒状碳质还原剂0.4～0.5份；所述扩热炉中无需加入石灰进行脱硫造渣(2)将所述含钒铁水进行铁水包吹氧提取钒渣，提取钒渣后的铁水进行脱硫磷，然后铸造成块，得到低硫磷微量含钒生铁；所述低硫磷微量含钒生铁中S＜ 0.02wt％，P＜0.03wt％、V≤0.05wt％。本专利技术采用矿热炉对包括钒钛磁铁矿的炉料进行冶炼，初期采用埋弧冶炼的方法，待炉料熔化形成裸露的熔池后，转为连续加料的方式进行熔融还原冶炼，块状碳质还原剂在渣铁界面形成强还原的饱和渗碳层，使铁水渗碳，从而使渣中的钒还原进入铁水中，而难还原的钛则留在渣中，渣铁分离后，得到酸溶性钛渣和含钒铁水，含钒铁水在铁水包中吹氧提取钒渣后进行脱硫磷，得到低硫磷微量含钒生铁。本专利技术提供的方法能够得到高质量的低硫磷微量含钒含钒生铁，且所得酸溶性钛渣中 V2O5含量低，实施例结果表明，本专利技术得到的低硫磷微量含钒生铁中V含量＜0.04％，S、P含量＜0.03％，酸溶性钛渣中V2O5含量＜0.13wt％。
[0022]此外，本专利技术的炉料中，钛铁矿的用量可以为0，当不添加钛铁矿时，所得酸溶性钛渣中TiO2的含量为50～60％，配加部分钛铁矿后，可以得到TiO2的含量为72～80％的酸溶性钛渣。
[0023]本专利技术将矿热炉还原冶炼和熔融还原相结合，使钒由钛渣转入铁水中，进而得到
含钒铁水和低钒含量的酸溶性钛渣，含钒铁水经过提钒和脱硫磷得到低硫磷微量含钒生铁。采用本专利技术的方法，通过钒钛铁矿可以冶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不加脱硫造渣料石灰的钒钛磁铁矿冶炼含钒生铁副产钒渣和酸溶性钛渣的方法，包括以下步骤：(1)将块状碳质还原剂在矿热炉炉底平铺，然后通电流进行引弧，之后加入部分炉料进行还原冶炼，待还原冶炼至炉料化出暴露熔池后，采用连续加料方式向熔池中加入剩余炉料进行熔融还原，之后进行渣铁分离，得到含钒铁水和酸溶性钛渣；所述炉料包括以下质量份数的组分：钒钛磁铁矿1.7～1.8份，钛铁矿0～0.5份，粒状碳质还原剂0.4～0.5份；所述矿热炉中无需加入石灰进行脱硫造渣；(2)将所述含钒铁水进行铁水包吹氧提取钒渣，提取钒渣后的铁水进行脱硫磷，然后铸造成块，得到低硫磷微量含钒生铁；所述低硫磷微量含钒生铁中S＜0.02wt％，P＜0.03wt％、V≤0.05wt％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以质量分数计，所述钒钛磁铁矿包括以下化学成分：TFe 50～62％，TiO
2 12～23％、V2O
5 0.51～2.3％、SiO
2 0～2％、Al2O
3 0～3.5％、CaO 0～0.5％、MgO 0～1.0％、P<0.05％、S<0.1％；所述钛铁矿包括以下化学成分：TFe 29～35％、TiO
2 46～55％、V2O
5 0～0.6％、SiO
2 0～3.5％、Al2O
3 0～5％、CaO 0～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：岳庆丰，贾怡晗，
申请(专利权)人：岳庆丰，
类型：发明
国别省市：