一种提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺

本发明属于冶金，具体涉及一种提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺。

背景技术：

1、钒钛磁铁矿是一种主要含有铁、钛、钒元素，同时伴生铬、钴、镍、铜、镓等其他金属元素的多金属低品位矿物，具有很高的利用价值。中国的钒钛磁铁矿资源丰富，但是综合利用率低，尤其是钛，传统工艺下其回收率仅为10％～15％。

2、传统的钒钛磁铁矿的“选矿-冶炼”流程是先将原矿通过选矿富集得到铁精矿和钛精矿，然后再以铁精矿和钛精矿分别作原料进行冶炼。在选矿流程中，产生的废弃物中有大量的钛、钒、铬、钴、镍、钪等有价值的金属元素，其中原矿约33％的钛进入了钛中矿和尾矿中没有得到有效的利用。此外，由于钛铁紧密共生，导致物理选矿的方式只能实现铁精矿(钛磁铁矿)和钛精矿(钛铁矿)的分离与富集，以至于钛精矿中的铁与铁精矿中的钛均没得到高效的利用。原矿中约25％的铁随钛精矿进入钛白生产工艺流程，最终以七水硫酸亚铁或者氯化亚铁等副产物的形式产出；约54％的钛跟随铁精矿进入高炉流程中形成含钛高炉渣被弃置。

3、目前铁精矿的冶炼方法主要包括了高炉法、直接还原法和熔融还原法。高炉工艺处理钒钛磁铁矿铁精矿技术成熟，是目前的主流技术方法，但是面临着焦炭资源短缺和碳减排的双重压力。为了降低碳排放，研究者们提出并研究了以其他还原剂来代替焦炭的非高炉法冶炼技术。在非高炉法中，根据还原是否熔融又分为直接还原和熔融还原技术。熔融工艺在熔融状态下进行还原，铁渣完全分离得到铁水进入转炉炼钢，该工艺不仅节省了焦炭的使用，还免去烧结工段减少污染，具有工艺流程短，操作简单，生产稳定，原料要求低等特点。但是目前几种成熟的熔融工艺仍有焦炭摆脱不完全、生产能耗高等问题。

4、综上，现有的钒钛磁铁矿的冶炼存在以下问题：(1)先选矿再分别冶炼的“选-冶”工艺流程，选矿过程中造成30％钛资源损失；(2)由于铁钛紧密共生导致其选矿分离效果不佳，大约50％钛跟随铁精矿经过高炉形成高炉渣而被遗弃。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的在于提供一种提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其工艺简单，操作方便，各元素回收率高。

2、本发明的实施方式是这样实现的：

3、本发明的实施方式提供了一种提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，包括以下步骤：

4、s1：对钒钛磁铁矿原料进行预氧化处理得到预氧化物料；

5、s2：采用直接还原工艺对预氧化物料进行冶炼实现元素的分离与富集。

6、可选的，钒钛磁铁矿原料为钒钛磁铁矿原矿或低品位的钒钛磁铁矿经过预选抛尾得到的粗矿。

7、可选的，s1步骤中，预氧化温度为700-1000℃。

8、可选的，预氧化温度为800℃或900℃。

9、可选的，s2步骤中，直接还原工艺为直接还原-电炉法和/或直接还原-磨选法。

10、可选的，s2步骤中，直接还原工艺的温度为1000-1300℃，还原剂包括h2、co、天然气、富氢煤气和煤中的至少一种。

11、本发明的有益效果为：

12、本发明实施方式提供的提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其工艺简单，采用可以清洁能源作为还原剂，大大减小了环境污染，降低了钛损失，大大提高了钛资源的回收率。

技术特征：

1.一种提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其特征在于：钒钛磁铁矿原料为钒钛磁铁矿原矿或低品位的钒钛磁铁矿经过预选抛尾得到的粗矿。

3.根据权利要求1所述的提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其特征在于：s1步骤中，预氧化温度为700-1000℃。

4.根据权利要求3所述的提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其特征在于：预氧化温度为800℃或900℃。

5.根据权利要求1所述的提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其特征在于：s2步骤中，直接还原工艺为直接还原-电炉法和/或直接还原-磨选法。

6.根据权利要求1所述的提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺，其特征在于：s2步骤中，直接还原工艺的温度为1000-1300℃，还原剂包括h2、co、天然气、富氢煤气和煤中的至少一种。

技术总结本发明公开了一种提高钛回收率的钒钛磁铁矿冶炼工艺,属于冶金技术领域，包括以下步骤，先对钒钛磁铁矿原料进行预氧化处理得到预氧化物料，然后采用直接还原工艺对预氧化物料进行冶炼实现元素的分离与富集。其工艺简单，采用清洁能源作为还原剂，大大减小了环境污染，降低了钛损失，大大提高了钛资源的回收率。技术研发人员：罗冬梅,邓国志,陈良,梁斌受保护的技术使用者：四川大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10