釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，包括釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn)、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原、金屬化球團(tuán)電爐熔分、含釩鐵水提釩、熔分鈦渣制鈦白粉和釩渣制V2O5，本發(fā)明利用煤制氣、焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化氣或天然氣作為還原劑還原釩鈦磁鐵礦，大大降低了傳統(tǒng)高爐工藝對焦煤的依賴性，實(shí)現(xiàn)了冶煉能源多樣化；本工藝實(shí)現(xiàn)了全釩鈦磁鐵礦的冶煉，冶煉中不再將普通鐵礦混入釩鈦磁鐵礦進(jìn)行混合冶煉，冶煉效率更高，冶煉中產(chǎn)生的熔分鈦渣中的二氧化鈦含量在50%以上，使?fàn)t渣可直接作為制取鈦白的原料，使釩、鈦、鐵三種金屬的回收率都得到提高；同時熔分鈦渣和釩渣都可直接被利用，從而避免了爐渣堆存對環(huán)境造成的污染和對土地資源的占用。
【專利說明】釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冶煉工藝，特別涉及一種針對釩鈦礦的冶煉工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦儲量達(dá)100億噸以上，且富含鐵釩鈦等多種有用元素，具有極高的綜合利用價值。經(jīng)過40多年的發(fā)展，該地區(qū)已經(jīng)形成1000萬噸以上的釩鈦磁鐵精礦生產(chǎn)能力，但釩鈦磁鐵礦的利用途徑至今仍是傳統(tǒng)的“高爐一轉(zhuǎn)爐”流程，該流程盡管有技術(shù)成熟和巨大生產(chǎn)能力等優(yōu)點(diǎn)，但至今仍存在固有的不足。一是因其對冶金焦的強(qiáng)烈依賴關(guān)系，造成攀西地區(qū)雖已探明60多億噸煤炭資源，卻僅有10億噸焦煤可用于冶金生產(chǎn)，50億噸非焦煤得不到就近利用。造成一方面大量冶金用煤不得不從外地采購，另一方面攀西非焦煤又不得不運(yùn)往各地，這不僅造成經(jīng)濟(jì)上的大量浪費(fèi)，并給道路運(yùn)輸造成極大壓力。二是該工藝在處理多金屬共生礦時綜合回收利用能力低。由于釩鈦資源特點(diǎn)和由此產(chǎn)生的技術(shù)障礙，該工藝僅能回收釩鈦磁鐵礦中的鐵和釩，鈦卻以二氧化鈦形式進(jìn)入高爐渣，沒有回收利用。三是不能實(shí)現(xiàn)全釩鈦入爐冶煉，因高鈦渣過粘，易堵塞高爐，因此盡管高爐技術(shù)日趨成熟，但高爐渣中二氧化鈦含量仍要求在22%以下，這一不足決定釩鈦料入爐比例必須低于60%。按年冶煉1000萬噸釩鈦磁鐵礦計算，每年須配加600萬噸左右的普通礦，并產(chǎn)生800萬噸左右含二氧化鈦22%左右的高爐渣，此種高爐渣既不能作為再生資源循環(huán)利用，也不具備綜合回收價值，現(xiàn)目前只能就近堆存，造成土地、環(huán)保壓力巨大，同時年流失二氧化鈦達(dá)120萬噸。
[0003]因此，針對釩鈦磁鐵礦需要對現(xiàn)有技術(shù)中的釩鈦磁鐵礦冶煉工藝進(jìn)行改進(jìn)，消除冶煉工藝對冶金焦炭的依賴性，提高對釩鈦磁鐵礦中鐵、釩、鈦三種金屬的回收率，實(shí)現(xiàn)對百分之百的釩鈦磁鐵礦冶煉。
[0004]由于高爐冶煉釩鈦磁鐵礦不能回收鈦，現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利CN201210377607.2提到一種用豎爐還原-電爐熔分綜合利用釩鈦磁鐵礦的方法，豎爐內(nèi)還原4-6小時，熔融分離后獲得鐵水和熔渣，熔渣中含釩鈦，用于提釩和提鈦。此技術(shù)的缺點(diǎn)是:豎爐內(nèi)還原時間過長，工業(yè)實(shí)施困難；熔分后釩進(jìn)入渣中，后續(xù)提釩渣量大難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、鑰；、欽的方法，其能消除冶煉工藝對冶金焦炭的依賴性，提聞對I凡欽磁鐵礦中I凡、欽、鐵二種金屬的回收率，實(shí)現(xiàn)對全釩鈦磁鐵礦冶煉，不需再進(jìn)行釩鈦磁鐵礦和普通礦的合爐冶煉。
[0006]本發(fā)明釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，包括釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn)、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原、金屬化球團(tuán)電爐熔分、含釩鐵水提釩、熔分鈦渣制鈦白粉和釩渣制V2O5 ；
[0007]a、釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn):將釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水混合造球團(tuán)，按質(zhì)量百分比計:釩鈦鐵精礦中粒徑小于0.074毫米的釩鈦鐵精礦占80-85%，釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水組成的混合造球原料中:粘結(jié)劑占1.0-2.0%、水分占6.5-7.5% ;球團(tuán)直徑為10-16mm，
球團(tuán)經(jīng)預(yù)熱后焙燒得釩鈦氧化球團(tuán)；
[0008]b、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原:將釩鈦氧化球團(tuán)由豎爐頂部裝入，將溫度在900-IlOO0C，壓力在0.35-0.65MPa的還原煤氣通入豎爐與釩鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原2-3小時，反應(yīng)完畢所得的金屬化球團(tuán)通過豎爐底部排出；
[0009]C、金屬化球團(tuán)電爐熔分:將金屬化球團(tuán)裝入熔分電爐，熔分溫度1600-1700°C，配碳量2-6%，爐渣堿度0.7-1.3，熔分時間50-70min，冶煉完畢通過出渣口排出熔分鈦渣，通過出鐵口排出含釩鐵水；
[0010]d、含fL鐵水提fL:往含fL鐵水中吹氧獲得鐵水和fL洛；
[0011]e、熔分鈦渣制鈦白粉:將熔分鈦渣磨成粉狀，再將粉狀熔分鈦渣與濃硫酸混合酸解，酸解完畢用水浸出并過濾得鈦液，鈦液經(jīng)水解、過濾、煅燒制得合格鈦白粉；
[0012]f、釩渣制V2O5:將釩渣磨成粉狀，再將粉狀釩渣與碳酸鈉混合氧化焙燒，生成含可溶性釩酸鹽的產(chǎn)物，然后經(jīng)水浸過濾、沉淀、煅燒制得合格的片狀v205。
[0013]進(jìn)一步，a、氧化球團(tuán)生產(chǎn):預(yù)熱溫度為800-950°C，預(yù)熱氣氛中空氣與煤氣的體積比為12.7-21.6 ;焙燒溫度為1000-1200°C，焙燒氣氛中空氣與煤氣的體積比為
11.7 -15.8。
[0014]進(jìn)一步，b、f凡鈦氧化球團(tuán)直接還原:還原煤氣在循環(huán)流動中對鑰;鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，其循環(huán)方式為:還原煤氣經(jīng)還原反應(yīng)后成為爐頂氣，爐頂氣進(jìn)入煙道換熱器放熱，釋放熱量后的爐頂氣一部分經(jīng)脫水和除`塵處理后進(jìn)入加壓站被加壓，被加壓后的氣體經(jīng)脫出CO2處理后與新還原煤氣混合，混合后的氣體進(jìn)入煙道換熱器被預(yù)熱，預(yù)熱后的混合氣體進(jìn)入加熱爐被加熱至規(guī)定溫度后進(jìn)入豎爐，釋放熱量后的另一部分爐頂氣被引入加熱爐作為燃料。
[0015]進(jìn)一步，所述還原煤氣為煤制氣、焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化氣或天然氣。
[0016]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，利用煤氣作為還原劑還原釩鈦磁鐵礦，大大降低了傳統(tǒng)高爐工藝對焦煤的依賴性，實(shí)現(xiàn)了冶煉能源多樣化；本工藝實(shí)現(xiàn)了全釩鈦磁鐵礦的冶煉，冶煉中不再將普通鐵礦混入釩鈦磁鐵礦進(jìn)行混合冶煉，冶煉效率更高，冶煉中產(chǎn)生的熔分鈦渣中的二氧化鈦含量在50%以上，使?fàn)t渣可直接作為制取鈦白的原料，使釩、鈦、鐵三種金屬的回收率都得到提高；同時熔分鈦渣和釩渣都可直接被利用，從而避免了爐渣堆存對環(huán)境造成的污染和對土地資源的占用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法的工藝流程圖；
[0018]圖2為還原煤氣的循環(huán)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0020]實(shí)施例一:如圖所示，本實(shí)施例釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，包括釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn)、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原、金屬化球團(tuán)電爐熔分、含釩鐵水提釩、熔分鈦渣制鈦白粉和釩渣制V2O5,
[0021]a、釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn):將釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水混合造球團(tuán)，按質(zhì)量百分比計:鑰；欽鐵精礦中粒徑小于0.074暈米的I凡欽鐵精礦占80%,I凡欽鐵精礦與粘結(jié)劑和水組成的混合造球原料中:粘結(jié)劑占1.0%、水分占6.5% ;球團(tuán)直徑為10_，球團(tuán)經(jīng)預(yù)熱后焙燒得釩鈦氧化球團(tuán)；
[0022]b、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原:將釩鈦氧化球團(tuán)由豎爐頂部裝入，將溫度在900°C，壓力在0.35MPa的還原煤氣通入豎爐與釩鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原2小時，反應(yīng)完畢所得的金屬化球團(tuán)通過豎爐底部排出；
[0023]C、金屬化球團(tuán)電爐熔分:將金屬化球團(tuán)裝入熔分電爐,熔分溫度1600°C,配碳量2%，爐渣堿度0.7，熔分時間5 0min，冶煉完畢通過出渣口排出熔分鈦渣，通過出鐵口排出含釩鐵水；采用本電爐熔分工藝，釩元素在鐵水中富集，鈦元素在爐渣中富集，熔分完成后獲得含釩鐵水和熔分鈦渣；
[0024]d、含fL鐵水提fL:往含fL鐵水中吹氧獲得鐵水和fL洛;
[0025]e、熔分鈦渣制鈦白粉:將熔分鈦渣磨成粉狀，再將粉狀熔分鈦渣與濃硫酸混合酸解，酸解完畢用水浸出并過濾得鈦液，鈦液經(jīng)水解、過濾、煅燒制得合格鈦白粉；
[0026]f、釩渣制V2O5:將釩渣磨成粉狀，再將粉狀釩渣與碳酸鈉混合氧化焙燒，生成含可溶性釩酸鹽的產(chǎn)物，然后經(jīng)水浸過濾、沉淀、煅燒制得合格的片狀v205。
[0027]本實(shí)施例中，a、氧化球團(tuán)生產(chǎn):預(yù)熱溫度為800°C，預(yù)熱氣氛中空氣與煤氣的體積比為12.7 ;焙燒溫度為1000°C，焙燒氣氛中空氣與煤氣的體積比為11.7。
[0028]本實(shí)施例中，b、f凡鈦氧化球團(tuán)直接還原:還原煤氣在循環(huán)流動中對I凡鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，其循環(huán)方式為:還原煤氣經(jīng)還原反應(yīng)后成為爐頂氣，爐頂氣進(jìn)入煙道換熱器放熱，釋放熱量后的爐頂氣一部分經(jīng)脫水和除塵處理后進(jìn)入加壓站被加壓，被加壓后的氣體經(jīng)脫出CO2處理后與新還原煤氣混合，混合后的氣體進(jìn)入煙道換熱器被預(yù)熱，預(yù)熱后的混合氣體進(jìn)入加熱爐被加熱至規(guī)定溫度后進(jìn)入豎爐，釋放熱量后的另一部分爐頂氣被引入加熱爐作為燃料。
[0029]本實(shí)施例中，所述還原煤氣為煤制氣。
[0030]在本實(shí)施例工藝條件下制得的釩鈦氧化球團(tuán)，經(jīng)檢測其低溫粉化性能指標(biāo)+6.3mm大于80%，平均抗壓大于1800N/個，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)大于93%，氧化球團(tuán)強(qiáng)度好，粉化率低。
[0031 ] 本實(shí)施例中，爐頂氣被循環(huán)利用，爐頂氣中含有大量的H2和CO，對爐頂氣進(jìn)行循環(huán)利用可節(jié)約大量能源，提高了還原煤氣的利用率。
[0032]在實(shí)踐中采用本工藝冶煉釩鈦磁鐵礦，全部以釩鈦磁鐵礦作為冶煉原料，不需加入普通鐵礦石，經(jīng)檢測金屬化球團(tuán)的金屬化率達(dá)到90.0%以上，并且經(jīng)實(shí)踐，還原煤氣采用焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化氣或天然氣也能得到前述結(jié)果；電爐熔分過程鐵回收率達(dá)到96.5%以上，以釩渣形式回收釩，釩回收率達(dá)到85.0%以上，以熔分鈦渣形式回收鈦，鈦回收率達(dá)到99%以上，熔分鈦渣中的二氧化鈦含量達(dá)到50.0%以上，可以直接作為制取鈦白的原料，大大提高了鈦的回收率。同時因?yàn)殁C渣和熔分鈦渣均可被直接利用，從而避免了釩渣和熔分鈦渣堆積對環(huán)境造成的污染和對土地資源的占用。
[0033]實(shí)施例二:本實(shí)施例釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，包括釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn)、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原、金屬化球團(tuán)電爐熔分、含釩鐵水提釩、熔分鈦渣制鈦白粉和釩渣制V2O5,
[0034]a、釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn):將釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水混合造球團(tuán)，按質(zhì)量百分比計:釩鈦鐵精礦中粒徑小于0.074毫米的釩鈦鐵精礦占82.5%，釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水組成的混合造球原料中:粘結(jié)劑占1.5%、水分占7% ;球團(tuán)直徑為15_，球團(tuán)經(jīng)預(yù)熱后焙燒得釩鈦氧化球團(tuán)；
[0035]b、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原:將釩鈦氧化球團(tuán)由豎爐頂部裝入，將溫度在1000°C，壓力在0.5MPa的還原煤氣通入豎爐與釩鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原1.5小時，反應(yīng)完畢所得的金屬化球團(tuán)通過豎爐底部排出；
[0036]C、金屬化球團(tuán)電爐熔分:將金屬化球團(tuán)裝入熔分電爐,熔分溫度1650°C,配碳量4%，爐渣堿度1.0，熔分時間60min，冶煉完畢通過出渣口排出熔分鈦渣，通過出鐵口排出含釩鐵水；采用本電爐熔分工藝，釩元素在鐵水中富集，鈦元素在爐渣中富集，熔分完成后獲得含釩鐵水和熔分鈦渣；
[0037]d、含fL鐵水提fL:往含fL鐵水中吹氧獲得鐵水和fL洛;
[0038]e、熔分鈦渣制鈦白粉:將熔分鈦渣磨成粉狀，再將粉狀熔分鈦渣與濃硫酸混合酸解，酸解完畢用水浸出并過濾得鈦液，鈦液經(jīng)水解、過濾、煅燒制得合格鈦白粉；
[0039]f、釩渣制V2O5:將釩渣磨成粉狀，再將粉狀釩渣與碳酸鈉混合氧化焙燒，生成含可溶性釩酸鹽的產(chǎn)物，然后經(jīng)水浸過濾、沉淀、煅燒制得合格的片狀v205。
[0040]本實(shí)施例中，a、氧化球團(tuán)生產(chǎn):預(yù)熱溫度為900°C，預(yù)熱氣氛中空氣與煤氣的體積比為17 ;焙燒溫度為1100°C，焙燒氣氛中空氣與煤氣的體積比為14。
[0041]本實(shí)施例中，b、f凡鈦`氧化球團(tuán)直接還原:還原煤氣在循環(huán)流動中對I凡鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，其循環(huán)方式為:還原煤氣經(jīng)還原反應(yīng)后成為爐頂氣，爐頂氣進(jìn)入煙道換熱器放熱，釋放熱量后的爐頂氣一部分經(jīng)脫水和除塵處理后進(jìn)入加壓站被加壓，被加壓后的氣體經(jīng)脫出CO2處理后與新還原煤氣混合，混合后的氣體進(jìn)入煙道換熱器被預(yù)熱，預(yù)熱后的混合氣體進(jìn)入加熱爐被加熱至規(guī)定溫度后進(jìn)入豎爐，釋放熱量后的另一部分爐頂氣被引入加熱爐作為燃料。
[0042]本實(shí)施例中，所述還原煤氣為焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化氣。
[0043]在本實(shí)施例工藝條件下制得的釩鈦氧化球團(tuán)，經(jīng)檢測其低溫粉化性能指標(biāo)+6.3mm大于80%，平均抗壓大于1800N/個，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)大于93%，氧化球團(tuán)強(qiáng)度好，粉化率低。
[0044]本實(shí)施例中，爐頂氣被循環(huán)利用，爐頂氣中含有大量的H2和CO，對爐頂氣進(jìn)行循環(huán)利用可節(jié)約大量能源，提高了還原煤氣的利用率。
[0045]在實(shí)踐中采用本工藝冶煉釩鈦磁鐵礦，全部以釩鈦磁鐵礦作為冶煉原料，經(jīng)檢測金屬化球團(tuán)的金屬化率達(dá)到90.0%以上，并且經(jīng)實(shí)踐還原煤氣為煤制氣或天然氣也能得到前述結(jié)果；電爐熔分過程鐵回收率達(dá)到96.5%以上，以釩渣形式回收釩，釩回收率達(dá)到85.0%以上，以熔分鈦渣形式回收鈦，鈦回收率達(dá)到99%以上，熔分鈦渣中的二氧化鈦含量達(dá)到50.0%以上，可以直接作為制取鈦白的原料，大大提高了鈦的回收率。同時因?yàn)殁C渣和熔分鈦渣均可被直接利用，從而避免了釩渣和熔分鈦渣堆積對環(huán)境造成的污染和對土地資源的占用。
[0046]實(shí)施例三:本實(shí)施例釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，包括釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn)、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原、金屬化球團(tuán)電爐熔分、含釩鐵水提釩、熔分鈦渣制鈦白粉和釩渣制V2O5,
[0047]a、釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn):將釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水混合造球團(tuán)，按質(zhì)量百分比計:釩鈦鐵精礦中粒徑小于0.074毫米的釩鈦鐵精礦占85%，釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水組成的混合造球原料中:粘結(jié)劑占2.0%、水分占7.5% ;球團(tuán)直徑為16_，球團(tuán)經(jīng)預(yù)熱后焙燒得釩鈦氧化球團(tuán)；
[0048]b、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原:將釩鈦氧化球團(tuán)由豎爐頂部裝入，將溫度在1100°C，壓力在0.65MPa的還原煤氣通入豎爐與釩鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原3小時，反應(yīng)完畢所得的金屬化球團(tuán)通過豎爐底部排出；
[0049]C、金屬化球團(tuán)電爐熔分:將金屬化球團(tuán)裝入熔分電爐，熔分溫度1700°C，配碳量6%，爐渣堿度1.3，熔分時間70min，冶煉完畢通過出渣口排出熔分鈦渣，通過出鐵口排出含釩鐵水；采用本電爐熔分工藝，釩元素在鐵水中富集，鈦元素在爐渣中富集，熔分完成后獲得含釩鐵水和熔分鈦渣；
[0050]d、含fL鐵水提fL:往含fL鐵水中吹氧獲得鐵水和fL洛；
[0051]e、熔分鈦渣制鈦白粉:將熔分鈦渣磨成粉狀，再將粉狀熔分鈦渣與濃硫酸混合酸解，酸解完畢用水浸出并過濾得鈦液，鈦液經(jīng)水解、過濾、煅燒制得合格鈦白粉；
[0052]f、釩渣制V2O5:將釩渣磨成粉狀，再將粉狀釩渣與碳酸鈉混合氧化焙燒，生成含可溶性釩酸鹽的產(chǎn)物，然后經(jīng)水浸過濾、沉淀、煅燒制得合格的片狀v205。
[0053]本實(shí)施例中，a、氧化球團(tuán)生產(chǎn):預(yù)熱溫度為950°C，預(yù)熱氣氛中空氣與煤氣的體積比為21.6 ;焙燒溫度為1200°C ，焙燒氣氛中空氣與煤氣的體積比為5.8。
[0054]本實(shí)施例中，b、f凡鈦氧化球團(tuán)直接還原:還原煤氣在循環(huán)流動中對I凡鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，其循環(huán)方式為:還原煤氣經(jīng)還原反應(yīng)后成為爐頂氣，爐頂氣進(jìn)入煙道換熱器放熱，釋放熱量后的爐頂氣一部分經(jīng)脫水和除塵處理后進(jìn)入加壓站被加壓，被加壓后的氣體經(jīng)脫出CO2處理后與新還原煤氣混合，混合后的氣體進(jìn)入煙道換熱器被預(yù)熱，預(yù)熱后的混合氣體進(jìn)入加熱爐被加熱至規(guī)定溫度后進(jìn)入豎爐，釋放熱量后的另一部分爐頂氣被引入加熱爐作為燃料。
[0055]本實(shí)施例中，所述還原煤氣為天然氣。
[0056]在本實(shí)施例工藝條件下制得的釩鈦氧化球團(tuán)，經(jīng)檢測其低溫粉化性能指標(biāo)+6.3mm大于80%，平均抗壓大于1800N/個，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)大于93%，氧化球團(tuán)強(qiáng)度好，粉化率低。
[0057]本實(shí)施例中，爐頂氣被循環(huán)利用，爐頂氣中含有大量的H2和CO，對爐頂氣進(jìn)行循環(huán)利用可節(jié)約大量能源，提高了還原煤氣的利用率。
[0058]在實(shí)踐中采用本工藝冶煉釩鈦磁鐵礦，全部以釩鈦磁鐵礦作為冶煉原料，不需加入普通鐵礦石，經(jīng)檢測金屬化球團(tuán)的金屬化率達(dá)到90.0%以上，并且經(jīng)實(shí)踐，還原煤氣為煤制氣或焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化氣也等得到前述結(jié)果；電爐熔分過程鐵回收率達(dá)到96.5%以上，以釩渣形式回收釩，釩回收率達(dá)到85.0%以上，以熔分鈦渣形式回收鈦，鈦回收率達(dá)到99%以上，熔分鈦渣中的二氧化鈦含量達(dá)到50.0%以上，可以直接作為制取鈦白的原料，大大提高了鈦的回收率。同時因?yàn)殁C渣和熔分鈦渣均可被直接利用，從而避免了釩渣和熔分鈦渣堆積對環(huán)境造成的污染和對土地資源的占用。
[0059]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求 范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，其特征在于:包括釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn)、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原、金屬化球團(tuán)電爐熔分、含釩鐵水提釩、熔分鈦渣制鈦白粉和釩渣制V2O5, a、釩鈦氧化球團(tuán)生產(chǎn):將釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水混合造球團(tuán)，按質(zhì)量百分比計:釩鈦鐵精礦中粒徑小于0.074毫米的釩鈦鐵精礦占80-85%，釩鈦鐵精礦與粘結(jié)劑和水組成的混合造球原料中:粘結(jié)劑占1.0-2.0%、水分占6.5-7.5%;球團(tuán)直徑為10-16mm，球團(tuán)經(jīng)預(yù)熱后焙燒得釩鈦氧化球團(tuán)； b、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原:將釩鈦氧化球團(tuán)由豎爐頂部裝入，將溫度在900-1100°C，壓力在0.35-0.65MPa的還原煤氣通入豎爐與釩鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原2-3小時，反應(yīng)完畢所得的金屬化球團(tuán)通過豎爐底部排出； C、金屬化球團(tuán)電爐熔分:將金屬化球團(tuán)裝入熔分電爐，熔分溫度1600-1700°C，配碳量2-6%，爐渣堿度0.7-1.3，熔分時間50-70min，冶煉完畢通過出渣口排出熔分鈦渣，通過出鐵口排出含釩鐵水； d、含釩鐵水提釩:往含釩鐵水中吹氧獲得鐵水和釩洛； e、熔分鈦渣制 鈦白粉:將熔分鈦渣磨成粉狀，再將粉狀熔分鈦渣與濃硫酸混合酸解，酸解完畢用水浸出并過濾得鈦液，鈦液經(jīng)水解、過濾、煅燒制得合格鈦白粉； f、釩渣制V2O5:將釩渣磨成粉狀，再將粉狀釩渣與碳酸鈉混合氧化焙燒，生成含可溶性釩酸鹽的產(chǎn)物，然后經(jīng)水浸過濾、沉淀、煅燒制得合格的片狀％05。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，其特征在于: a、氧化球團(tuán)生產(chǎn):預(yù)熱溫度為800-950V，預(yù)熱氣氛中空氣與煤氣的體積比為12.7-21.6 ;焙燒溫度為1000-1200°C，焙燒氣氛中空氣與煤氣的體積比為11.7-15.8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，其特征在于: b、釩鈦氧化球團(tuán)直接還原:還原煤氣在循環(huán)流動中對釩鈦氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，其循環(huán)方式為:還原煤氣經(jīng)還原反應(yīng)后成為爐頂氣，爐頂氣進(jìn)入煙道換熱器放熱，釋放熱量后的爐頂氣一部分經(jīng)脫水和除塵處理后進(jìn)入加壓站被加壓，被加壓后的氣體經(jīng)脫出CO2處理后與新還原煤氣混合，混合后的氣體進(jìn)入煙道換熱器被預(yù)熱，預(yù)熱后的混合氣體進(jìn)入加熱爐被加熱至規(guī)定溫度后進(jìn)入豎爐，釋放熱量后的另一部分爐頂氣被引入加熱爐作為燃料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦礦豎爐還原-電爐熔分深還原回收鐵、釩、鈦的方法，其特征在于:所述還原煤氣為煤制氣、焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化氣或天然氣。
【文檔編號】C21B11/10GK103451419SQ201310372684
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】陳大元, 董榮華, 楊發(fā)均, 黃捷, 鄧長江 申請人:重鋼西昌礦業(yè)有限公司, 重慶鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司