一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，包括：(1)将粗粒级的石灰石、白云石、焦粉和返矿进行球磨，然后对细磨物料、钒钛磁铁矿精粉进行高压辊磨，得到烧结原料；(2)将烧结原料、粘结剂按照设定比例充分混匀，然后进行造球处理；(3)对生球进行外滚焦粉，得到混匀料；(4)将混匀料进行多层布料；对料层进行热风干燥，再依次进行点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，即得。本发明专利技术提供了一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，添加石灰石、白云石和焦粉，利用球磨

【技术实现步骤摘要】
一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺


[0001]本专利技术属于冶炼
，具体涉及一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺。

技术介绍

[0002]钒钛磁铁矿作为一种多金属共生铁矿，在全球范围内分布广泛，具有极高的综合利用价值。有关钒钛磁铁矿的加工利用，从20世纪20年代开始以南非、芬兰、挪威、中国等国为代表，围绕综合回收铁、钒、钛进行了广泛研究。由于世界各地区钒钛磁铁矿矿物组成和化学成分的差异，其预处理和综合利用流程也不尽相同，目前应用较广的方法可分为：高炉
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转炉法和非高炉法两大类。其中，我国主要以高炉
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转炉法处理钒钛磁铁矿。
[0003]钒钛磁铁矿烧结工序是高炉
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转炉法的必要环节。钒钛磁铁矿烧结矿质量的好坏将显著影响高炉冶炼环节，对其有效综合利用钒钛磁铁矿具有深远影响。但是，钒钛磁铁矿由于其性质复杂、亲水性差、高温液相形成难，导致其制粒性能差、烧结透气性低，最终导致烧结利用系数低、烧结矿强度差、CO2排放量大、烧结固体能耗高，钒钛磁铁矿烧结矿的质量较难满足高炉生产的质量指标。这限制了钒钛磁铁矿在炼铁流程中的运用。因此，如何改善钒钛磁铁矿烧结性能，这对高炉
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转炉长流程高效利用钒钛磁铁矿具有重要意义。
[0004]中国专利ZL201811157759.5公布了一种钒钛精矿粉厚料层烧结工艺，该工艺首先将烧结原料混合均匀，所述烧结原料包括以重量计的钒钛精矿粉50～60 份，铁精矿粉5～8份，熔剂10～20份，燃料3～5份；将烧结原料破碎；粉末用水浸润后制备成球团；将球团布料至烧结设备上，布料厚度为720～740mm；将球团烧结为球团矿，从而实现了较厚的烧结布料厚度，实现对烧结矿质量的改善，该工艺料层厚度仅为720～740mm，产量较低。且该专利也没有对制备球团进行干燥处理，直接高温点火，容易导致球团爆裂，影响透气性，降低烧结利用系数和烧结矿强度，不利于烧结。此外，该专利未提及任何烧结指标，其效果如何无法判断。
[0005]中国专利ZL202011453047.5公布了一种高品位钒钛铁精矿的烧结方法：1) 将烧结原料混合均匀，所述烧结原料包括以重量计的高品位钒钛铁精矿粉50～60 份，铁精矿粉5～8份，熔剂10～20份，燃料A3～5份；2)然后将高锰酸钾溶液喷洒于烧结原料上，加水浸润烧结原料后进行造球，得到团球B；3)所述团球B 布料得到料层B；所述料层B上采用布料燃料C得到料层C；所述料层B厚度为650～700mm，所述料层C厚度为20～50mm；点火和在氮气环境下烧结，得到钒钛烧结矿。通过该工艺可改善烧结性能。但是，该工艺对固体能耗影响没有体现。上述两个专利的烧结原料中都添加铁精矿粉，通过预先成球，改善料层透气性，提高烧结速率和产量。但是降低了钒钛磁铁矿的利用效率和处理量，增加了后续提钒成本。
[0006]针对上述难题，有必要提出一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，以期克服烧结利用系数低、烧结矿强度差、生产成本高、CO2排放量大和烧结固体能耗高的缺点。

技术实现思路

[0007]针对普通钒钛磁铁矿亲水性差、制粒性能不好，导致料层透气性差、烧结利用系数
低；此外，钒钛磁铁矿高温性能差，导致液相形成难度大、固体能耗高、CO2排放量大、烧结矿强度差和成品率低等缺点，本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、生产成本低的全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺。
[0008]为了实现上述技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0009]一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，包括以下步骤：
[0010](1)将粗粒级的石灰石、白云石、焦粉和返矿进行球磨，得到细磨物料，然后对细磨物料、钒钛磁铁矿精粉进行高压辊磨，得到烧结原料；
[0011](2)将步骤(1)所得烧结原料、粘结剂按照设定比例配料并充分混匀，得到混合料，然后进行造球处理，得到预定粒度的生球；
[0012](3)对步骤(2)所得生球进行外滚焦粉，得到混匀料；
[0013](4)将步骤(3)所得混匀料进行多层布料；
[0014](5)对料层进行热风干燥，再依次进行点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团。
[0015]优选的，步骤(1)中，将粗粒级的石灰石、白云石、焦粉和返矿球磨至粒度为
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0.074mm占60％～70％；所述的球磨工艺为干磨或湿磨。
[0016]优选的，步骤(1)中，钒钛磁铁矿精粉的粒度为
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0.074mm占80％以上， +0.15mm小于2％，经过高压辊磨后烧结原料的比表面积达到1500～2100cm2/g。
[0017]进一步，钒钛磁铁矿精粉经过高压辊磨至比表面积达到1500～1900cm2/g。
[0018]优选的，步骤(2)中，所述粘结剂为膨润土、有机粘结剂或者复合粘结剂中一种或几种，其用量为总物料的0.5wt％～2.0wt％。
[0019]进一步，所述粘结剂为腐殖酸钠，其良好的亲水性能，能改善钒钛磁铁矿成球性，提高球团强度和爆裂温度，防止后面烧结过程产生爆裂，改善料层的透气性。
[0020]优选的，步骤(2)中，控制混合料的二元碱度(CaO/SiO2质量比)为1.8～2.2， MgO含量为1.4wt％～2.1wt％，SiO2含量为5.0wt％～5.4wt％。
[0021]优选的，步骤(2)中，所述焦粉内配于球团内，其比例为总焦粉用量的 5wt％～15wt％。
[0022]焦粉内配于球团比例对后续造球及烧结性能影响非常大。当焦粉内配较小时或者不内配焦粉时，钒钛磁铁矿球团由于内部供热不足，导致液相量较少，固结效果不好，烧结矿强度低，成品率低；若内配焦粉比例过高，焦粉亲水性差，所制备球团强度低，烧结过程容易破裂，导致料层透气性降低、烧结产质量变差。
[0023]优选的，步骤(2)中，采用圆盘造球机进行造球，造球水分为7.0％～9.0％，造球时间为8～14min，所制备生球的粒度为10～16mm。
[0024]进一步，造球水分为7.5％～8.5％。
[0025]优选的，步骤(2)中，制备的生球达到如下性能：生球抗压强度超过10N/个、落下强度大于4次/(0.5mm)、爆裂温度超过250℃。
[0026]优选的，步骤(3)中，外滚焦粉的粒度为
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3mm占70％～90％，其比例为总焦粉用量的85wt％～95wt％，总焦粉的用量为总物料的3.5wt％～4.5wt％。
[0027]进一步，外滚焦粉可以分成三部分，料层上部球团外滚焦粉比例为外滚焦粉总量的30～50wt％；料层中部球团外滚焦粉比例为外滚焦粉总量的20～40wt％；料层下部球团
外滚焦粉比例为外滚焦粉总量的10～30wt％。
[0028]优选的，步骤(4)中，所述的布料，采用三层布料，从上到下依次为料层上部、料层中部和料层下部，各部分料高均为总料高的1/3。
[0029]优选的，步骤(4)中，料层厚度为60本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将粗粒级的石灰石、白云石、焦粉和返矿进行球磨，得到细磨物料，然后对细磨物料、钒钛磁铁矿精粉进行高压辊磨，得到烧结原料；(2)将步骤(1)所得烧结原料、粘结剂按照设定比例配料并充分混匀，得到混合料，然后进行造球处理，得到预定粒度的生球；(3)对步骤(2)所得生球进行外滚焦粉，得到混匀料；(4)将步骤(3)所得混匀料进行多层布料；(5)对料层进行热风干燥，再依次进行点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团。2.根据权利要求1所述全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，其特征在于，步骤(1)中，将粗粒级的石灰石、白云石、焦粉和返矿球磨至粒度为
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0.074mm占60％～70％；所述的球磨工艺为干磨或湿磨；钒钛磁铁矿精粉的粒度为
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0.074mm占80％以上，+0.15mm小于2％，经过高压辊磨后烧结原料的比表面积达到1500～2100cm2/g。3.根据权利要求1所述全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述粘结剂为膨润土、有机粘结剂或者复合粘结剂中一种或几种，其用量为总物料的0.5wt％～2.0wt％。4.根据权利要求1所述全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，其特征在于，步骤(2)中，控制混合料的二元碱度(CaO/SiO2质量比)为1.8～2.2，MgO含量为1.4wt％～2.1wt％，SiO2含量为5.0wt％～5.4wt％。5.根据权利要求1所述全钒钛磁铁矿球团的烧结工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述焦粉内配于球团内，其比例为总焦粉用量的5wt％～15wt％。6.根据权利要求1所述全钒钛磁铁矿球团的烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭正启，朱德庆，潘建，杨聪聪，李启厚，王金，宋刘刚，李思唯，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：