CN100552057C - 钒钛磁铁矿冷固结含炭球团直接还原电炉熔分生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金行业中环保综合利用炼铁技术领域。特别适用于钒钛磁铁矿冷固结球团的制备与直接还原和电炉熔分的生产方法。本发明所提出的生产方法特征是将钒钛磁铁矿精矿与还原剂和粘结剂经配料、烘干、润磨、造球获得冷固结含炭球团，冷固结含炭球团经烘干和筛分后进入还原炉，还原球团在热态下直接进入电炉熔分出铁水和钒、钛、铬重金属富集的电炉渣。本发明方法适用钒钛磁铁矿精矿制备使用温度宽、C/Fe和能源消耗低的冷固结含炭球团，并具有直接还原效果好、电炉熔分提取钒、钛、铁、铬收得率高、制备工艺简单和设备运行费用低、并且节水、环保效果显著等特点。

Description

钒钛磁铁矿冷固结含炭球团直接还原电炉熔分生产方法

技术领域

本发明属于冶金行业中环保的综合利用炼铁技术领域。特别适用于钒钛磁铁矿冷固结含炭球团的制备与直接还原和电炉熔分的生产方法。该方法是针对钒钛磁铁矿复合矿采用造球、直接还原和提取钒、钛、铁、铬等金属的生产方法。

背景技术

中国铁矿资源主要集中在鞍山、冀东、攀西地区。攀西地区的钒钛磁铁矿资源是中国的战略性资源。中国钛资源总量占世界的38.85％，其中90.3％在攀西地区。世界钒资源98％以钒钛磁铁矿形式存在，中国钒资源总量占世界的11.6％，其中63％集中在攀西地区。中国已探明以铬矿形式存在的铬总储量(按Cr₂O₃计算)只有600多万吨，其中90％分布于难于开采的西藏；攀枝花红格矿区钒钛磁铁矿中含有两倍于其V₂O₅的铬资源，折合铬矿(45％Cr₂O₃)近2000万吨，是全国铬矿储量的3倍多。

目前钒钛磁铁矿资源在工业化生产上综合利用的唯一方法是采用“钒钛磁铁矿精矿烧结矿+钒钛磁铁矿精矿氧化球团+焦炭+高炉冶炼”工艺炼铁，再从铁水中提取钒。该工艺存在以下主要问题：(1)不能进行全钒钛磁铁矿冶炼，为了解决高炉泡沫渣问题，烧结矿、球团矿中需要添加30％左右普通矿，高炉冶炼过程添加10％左右普通矿；(2)高炉冶炼过程钒的回收率不足50％；(3)含有8～13％TiO₂的钒钛磁铁精矿经高炉冶炼后炉渣中虽然还含有TiO₂22～25％，但目前作为废渣被丢弃，精矿中的TiO₂无法再回收，钒钛磁铁矿中70％的钛资源在高炉冶炼过程中被“流失”(回收率0％)。(4)攀枝花红格矿区钒钛磁铁矿中Cr₂O₃含量是V₂O₅的两倍，而且Cr₂O₃与V₂O₅共用一套工艺设备的综合提取成本较低，有具备产业化的条件，但因高炉的冶炼是采用以混合矿为主的工艺方法，而该方法无法单独回收Cr₂O₃(回收率0％)；(5)使用宝贵的冶金焦炭；(6)烧结、球团、焦化、高炉投资大，生产成本高；(7)水资源耗费大；(8)环境污染严重。

在现有技术中，采用普通矿的非高炉冶炼方法主要分为气基和煤基两类，而该方法又主要分为直接还原-磨选、直接还原-电炉熔分、熔融还原三种工艺，但是到目前为止，还没有一种工艺可应用于钒钛磁铁矿(复合矿)的非高炉冶炼方法中。

虽然有人也曾在文献中对钒钛磁铁矿的综合利用有过介绍，例如在《复合矿综合利用》(王文忠主编.P107-109，东北大学出版社，1994)，在该文献中介绍了两种钒钛磁铁矿综合利用的传统方法。第一种方法是高温氧化钠化焙烧方法，先用钒钛磁铁矿精矿配加膨润土和大量Na₂SO₄造球，经钠化氧化焙烧获得氧化球团，氧化球团冷却后水浸提钒，浸钒后氧化球团配入大量褐煤或次烟煤块，进入回转窑直接还原，直接还原球团热状态下进入电炉熔分，可实现铁、钒、钛的综合回收，铁、钒、钛回收率分别为85-89％、58％和74％。在该方法中存在的主要问题是：(1)生产流程长，需要增加氧化焙烧、水浸提钒后烘干等过程；(2)钠化剂消耗高，由于配入大量Na₂SO₄，氧化焙烧过程烘干时生球大量粉化；(3)提钒过程产生粉末多，提钒后球团强度大幅度下降，不能满足回转窑内还原需要，还原过程产生大量粉末；(4)还原剂只能使用褐煤、次烟煤块，该资源在大多数钒钛磁铁矿的分布地区不能被经济获取；(5)铁氧化物靠外部扩散的环境来完成还原反应，还原时间长(180～240min)；(6)C/Fe比高(0.6～1)；(7)球团先高温氧化再降温提钒，再升温到高温还原，能源消耗高；(8)铁、钒、钛回收率低。该方法经过多次的试用还从未获得过成功。第二种方法是高温氧化还原法，该方法是先用钒钛磁铁精矿配加膨润土造球，冷固结球团经高温预热(900～1000℃)固结(半氧化球团)，配入大量褐煤或次烟煤块后，再经回转窑直接还原，直接还原球团热状态下进入电炉熔分后可实现铁、钒、钛的综合回收。铁、钒、钛回收率分别为89％、55％和80％，实现了铁、钒、钛综合回收，减少了钠化剂消耗，但仍存在的主要问题是：(1)还原剂只能使用褐煤、次烟煤块，该资源在大多数钒钛磁铁矿的分布地区不能经济获取；(2)冷固结球团经高温预热(900～1000℃)固结(半氧化球团)后强度不能满足回转窑内还原需要，还原过程产生大量粉末；(3)铁氧化物是靠外部扩散还原的环境来完成还原反应的，因此还原的时间长(180～240mi n)；(4)C/Fe比高(0.6～1)；(5)铁、钒、钛回收率低。由于存在以上的问题，所以该工艺方法仍未应用于工业化生产。

早期还有公开的85103346专利申请，该专利内容是采用有机化合物固结球团直接还原的方法，该方法是将自配的高分子复合粘结剂腐植酸盐溶液同铁精矿、煤粉混匀润磨后造球，复合球团经干燥、高温预热固结，再同非炼焦粗煤粉混合进入长径比大的回转窑还原，该方法指出内配非炼焦煤9～10％情况下的钒钛磁铁矿复合球团还原温度为1200～1250℃。该方法对钒钛磁铁矿而言存在以下主要问题：(1)该方法获得的球团是一种低配炭球团，内配非炼焦煤9～10％不能完成全部还原反应，需要大量外配炭(10～1mm非炼焦煤占球团重量的40～60％)，铁氧化物主要是以外部为主、内部为辅的还原方式来完成还原反应，其窑头喷入5～1mm非炼焦煤作还原保护剂，C/Fe比高(0.45～0.6，未包含磁选分离的剩余还原剂)，磁选分离产生的大量剩余褐煤、次烟煤块因质量变差不能循环使用，因此能源消耗高；(2)未经提纯的腐植酸盐含灰份高，加入量大(2～3％)，大幅度降低球团金属品位，加大提取钒、钛的难度和成本；(3)腐植酸盐以水溶液方式在配料时加入，混合料难以混匀，润磨效果差，造球不均匀；(4)由于生球中未加入膨润土而耐高温强度差，只能低温烘干(150～200℃)处理；因加入大量腐植酸盐，生球烘干后虽抗压强度好，但因未加入膨润土而落下强度差(发脆)，在中高温预热时(600～1000℃)爆裂情况明显，回转窑还原过程难以顺行，(5)对于低配炭钒钛磁铁矿球团，虽然给出1200～1250℃的还原温度区，但事实上在回转窑内快速升温和高温还原10～15分钟将金属化率提高到90％以上是难以实现的。由于在该方法中存有上述难以克服的缺陷，所以该专利在公布20年仍未被应用于工业生产。

再有ZL99115348.0还介绍了一种综合利用钒钛磁铁矿新工艺的专利，该方法是采用钒钛磁铁矿精矿添加复合粘结剂以及固体Na₂SO₄和Na₂CO₃造球，冷固结球团经烘干后与褐煤或次烟煤块一道进入还原炉进行还原，还原球团经过密封冷却后进行磨选铁粉，非磁性物采用两段稀酸洗后作为提钒选钛原料，其磨选钒、钛回收率分别达到84％和85％。该方法所存在的主要问题是：(1)还原剂只能使用优质褐煤、次烟煤块，该资源在大多数钒钛磁铁矿分布地区不能经济获取；(2)铁氧化物靠外部扩散还原的环境来完成还原反应，还原时间长(180～240min)；(3)需加入大量催化剂(Na₂SO₄和Na₂CO₃合计2％)降低还原温度(降至1100～1150℃)，同时大幅度降低球团金属品位，加大提取钒、钛的难度和成本；(4)因为在生球中未加入膨润土而耐高温强度差，只能低温烘干(150～200℃)处理；因加入大量腐植酸钠和糊精，生球烘干后抗压强度好，但因未加入膨润土而落下强度差(发脆)，且中高温预热时(600～1000℃)爆裂情况明显，回转窑还原过程难以顺行；(5)能源消耗大，C/Fe比高(0.5～0.6，未包含磁选分离的剩余还原剂)，磁选分离产生的大量剩余褐煤、次烟煤块因质量变差不能循环使用；(6)能源利用低(还原热球团冷却到常温)，经磨选的铁粉若用于炼钢还需经过压团和电炉加热；(7)还原球团不易磨，两段磨矿粒度要求高(-320目80～95％)；(8)当钒钛磁铁矿精矿钛含量偏低时(如TiO₂≤9％)，因未考虑配入高品位钛精矿来增加还原球团的钛含量，大大增加了还原球团的选钛难度和成本。由于存在上述的问题，该工艺也未应用在工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提出一种采用钒钛磁铁矿精矿制备适用温度宽、C/Fe和能源消耗低的冷固结含炭球团、直接还原效果好和电炉熔分提取钒、钛、铁、铬收得率高，和综合利用的钒钛磁铁矿冷固结含炭球团直接还原和电炉熔分的生产方法。

本发明方法是为了综合利用钒钛磁铁矿中铁、钒、钛、铬，经济获取还原剂资源，解决冷固结含炭球团生球烘干温度低、落下强度差、中高温预热爆裂以及还原时间长、C/Fe比高、能源消耗大和利用率低等问题，特提出本发明适用于工业化操作的生产方法。

在本发明目的中所提出的生产方法，是包括钒钛磁矿精矿冷固结含炭球团的制备工艺、直接还原的工艺、还原球团的电炉熔分工艺三部分组成。在本发明方法中所采用的钒钛磁矿精矿冷固结含炭球团的组合成分重量％为：钒钛磁铁精矿75～85％、粒度-200目占40％以上；还原剂粉15～25％、粒度-80目占40％以上；粘结剂0.5～3％。其中还原剂粉是指细磨的无烟煤、烟煤、焦炭粉中的任意一种或一种以上的组合。粘结剂是指膨润土、粒度-200目占90％以上和腐植酸盐、粒度-80目占40％以上的任意一种或两种的组合。

本发明所提出的适用于制备钒钛磁矿精矿冷固结含炭球团、直接还原和电炉熔分的生产方法，该方法是由钒钛磁矿精矿制备冷固结含炭球团的工艺、直接还原的工艺、还原球团的电炉熔分的工艺三部分组成，其特征在于将钒钛磁铁矿精矿与还原剂粉和粘结剂经配料、混合、烘干、润磨、造球获得冷固结含炭球团；冷固结含炭球团经过烘干、筛分后进入还原炉还原，在还原过程中可向球团料层加入还原剂保证还原过程的还原气氛；还原球团在热状态下直接进入电炉进行熔化分离出铁水和钒、钛、铬等贵重金属富集的电炉渣，其具体工艺方法如下：

(1)钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团的造球工艺按成分的重量％，是将75～85％的钒钛磁铁精矿、粒度-200目-占40％以上，15～25％的还原剂粉、粒度-80目占40％以上，0.5～3％的粘结剂进行配料。在成分中的还原剂粉是指细磨的无烟煤、烟煤、焦炭粉中的任意一种或一种以上的组合。粘结剂是指膨润土、粒度-200目占90％以上和腐植酸盐、粒度-80目占40％以上的任意一种或两种的组合。待配料经过混匀、烘干、润磨后再进行造球，造球前物料中的水分含量为6.5～8.5％，造球后冷固结含炭球团中水分含量为9.5～10.0％，C/Fe比为0.25～0.40，球团粒径为6～18mm。

在上述的钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团成分中的其他特征是，还原剂粉是指无烟煤粉、烟煤粉、焦炭粉中的任意一种或一种以上的组合。粘结剂是指粒度-200目占90％以上的膨润土，和粒度-80目占40％以上的腐植酸盐中的任意一种或两种的组合。其他特征还根据钒钛磁铁精矿的铁、钒、钛、铬含量，配料时配入0～30％钛精矿(粒度-200目占40％以上)和0～20％普通铁精矿(粒度-200目占40％以上)取替相应比例的钒钛磁铁矿精矿，或用来调整球团内的铁、钒、钛、铬含量，但钒钛磁铁精矿、钛精矿、普通铁精矿总配比不变。在钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团的造球过程中，采用在后续的造球机中通过造球外裹还原剂粉的方式，液体状态的腐植酸盐溶液是在造球过程中采用喷入方式添加。在本发明方法中的钒钛磁铁矿冷固结含炭球团的造球工艺中，其混料、烘干、润磨、造球均为现有工艺技术。

(2)钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团直接还原工艺是包括烘干、预热和还原三段，可在一个设备中分段完成或在2～3个不同的设备中分段进行。在烘干段是采用逐渐升温的方式进行烘干，烘干温度范围为250～600℃，烘干时间范围为10～40分钟，待烘干后的冷固结含炭球团经过筛分去除-6mm粉末后进入预热段的设备中进行预热，预热温度范围为600～1100℃，预热时间范围为10～30分钟，预热后的冷固结含炭球团再经过筛分去除-5mm粉末后进入还原段，球团在还原炉中的还原温度为1150～1300℃，还原时间为30～90min。还原球团温度为1000～1250℃，在不同的还原时间水平下，还原球团含残炭0～5％，金属化率85～98％。在本发明方法中还原球团的烘干、预热、直接还原过程的供热方式，是采用煤气、混合煤气、喷入水煤浆、煤粉燃烧中的任意一种或一种组上的组合。为了保证直接还原工艺的效果，该方法其他特征还在于向还原炉内喷入或在球团料层中加入还原剂粉的重量应≤10％的冷固结含炭球团重量，该还原剂粉的粒度是-1mm占90％以上的无烟煤、烟煤、焦炭粉中的任意一种或一种以上的组合。电炉熔分所产生的可燃高温气体直接进入还原炉用作球团还原热源，还原炉内高温烟气进入预热设备用作球团预热热源，预热烟气进入烘干设备用作烘干热源。

(3)还原球团的电炉熔分工艺，是将温度为1000～1250℃，含残炭0～5％，金属化率85～98％的高温还原球团直接进入电炉中进行熔化分离铁水和电炉渣，熔化分离温度1600～1800℃，熔化分离时间40～90分钟。在电炉熔分过程中对还原球团中的残炭进行剩余的还原反应，从而保证铁的回收率在93～97％。其他特征还有当还原球团中金属化率低于90％，同时含残炭不足3％时，应向电炉中添加占还原球团重量0.1～4％的还原剂，保证还原球团中剩余的铁氧化物被还原。通过控制直接还原温度和还原球团的残炭含量，控制钒、铬在熔化分离过程中的流向，钒、钛、铬向电炉渣的富集率分别为85～90％，95～99％，85～90％，铁水为低钒、低炭、微钛(半钢)。通过球团配料控制，将炉渣碱度控制在0.20～0.40(倍)，渣铁分离效果好，铁回收率95％，可以获得V₂O₅＝1.0～3.5％，TiO₂＝15.0～56.0％，Cr₂O₃＝0.10～7.0％的钒钛铬渣，该电炉渣易磨易选，可以直接作为常规方法提选钒、铬、钛的优质原料。从造球到电炉产出铁水，C/Fe为0.36～0.4。

本发明对钒钛磁铁矿精矿采用冷固结含炭球团直接还原电炉熔分技术可实现铁与钒、钛、铬的理想分离。采用本发明方法与现有技术的高炉法相比较具有以下优点：(1)不使用冶金焦炭，还原剂粉为无烟煤、烟煤、焦粉或三种的任意组合，易经济获取；(2)省去烧结、球团、焦化工序，节省固定资产的投资50％以上，减少了水资源的消耗和环境的大幅度污染；(3)充分利用还原、熔分过程余热烟气和还原球团的物理热，全流程的对比可节能40％左右；(4)在不添加造渣剂的情况下，渣铁分离效果很好；(5)将钒回收率提高40％左右，电炉渣易磨，TiO₂易选，回收率提高80％以上，可以单独冶炼红格矿区钒钛磁铁矿同时回收钒和铬，铬回收率提高80％以上；(6)产品综合成本下降35％左右。采用本发明方法与高温氧化钠化法相比较的优点是：(1)省去氧化焙烧过程，节约固定资产投资10％，同时不使用钠化剂，避免氧化焙烧过程烘干时生球大量粉化和提钒过程产生粉末多、提钒后球团强度大幅度下降不能满足回转窑内还原需要、还原过程产生大量粉末等问题；(2)解决了还原剂粉只能使用褐煤、次烟煤块的问题，还原剂粉的来源被扩展和成本降低；(3)由于本发明方法的铁氧化物是靠内部分子的接触还原来完成还原反应，还原时间被缩短1倍以上，产量提高1倍以上，设备运行费用降低50％左右；(4)C/Fe降低40～50％，烟气和还原球团热量被有效利用，节能40％左右；(5)铁、钒、钛回收率分别提高5％、25％、10％左右；(6)全流程产品综合成本下降30％左右。采用本发明方法与高温氧化还原电炉熔分法相比较还具备以下优点：(1)省去氧化焙烧过程，节约固定资产投资10％；(2)解决了还原剂只能使用褐煤、次烟煤块的问题，还原剂粉的来源被扩展和成本降低；(3)铁氧化物靠内部分子接触还原来完成还原反应，还原时间缩短1倍以上，产量提高1倍以上，设备运行费用降低50％；(4)C/Fe降低40～50％，节能20％左右；(5)铁、钒、钛回收率分别提高5％、28％、6％左右；(6)全流程产品综合成本下降20％左右。采用本发明方法与钒钛磁铁矿精矿高分子固结球团直接还原法相比较具备的优点：(1)不需要大量外配炭，铁氧化物基本靠内部分子接触还原来完成还原反应；(2)C/Fe降低30～40％，烟气和还原球团热量被有效利用，节能30％左右；(3)腐植酸盐以固体在配料时加入或在造球时以水溶液方式喷入，配合料混匀、润磨、造球效果好；(4)生球因加入膨润土，烘干温度大幅度提高，球团落下强度提高，在中高温预热不爆裂；(4)同比造球到直接还原产品综合成本下降20％左右。采用本发明方法与钒钛磁铁矿精矿冷固结球团煤基直接还原磨矿磁选法相比具有以下优点：(1)解决了还原剂粉只能使用褐煤、次烟煤块的问题，还原剂的来源大幅度扩展，成本降低；(2)不需加入大量催化剂，同等原料条件下还原球团金属品位提高，降低了后续工序提取钒、钛的难度和成本；(3)C/Fe比降低40～50％，烟气和还原球团热量被有效利用，节能40％左右；(4)铁氧化物靠内部分子接触还原来完成还原反应，还原时间缩短1倍以上，产量提高1倍以上，设备运行费用降低50％左右；(5)磨矿量减少65％以上，电炉渣易磨易选，磨矿节能80％以上；(6)同比造球到获得铁水产品综合成本下降25％左右。

具体实施方式

实施例1在四川攀枝花地区的焦炉煤气综合利用项目中实施此方案。将-200目55％的钒钛磁铁精矿(红格矿：V₂O₅0.67％，Cr₂O₃：1.3％，TiO₂12.5％)和-200目70％的无烟精煤粉以及-200目99％的高效膨润土、-180目50％腐植酸盐分别按76.0％、22.25％、1.0％、0.75％的比例配料。配合料经过混匀和润磨后进入造球机制成12mm的冷固结含炭球团，造球前物料水分7.5％，球团水分9.5％，球团C/Fe比为0.39。冷固结含炭球团烘干温度为300℃，预热温度980℃，还原温度为1250℃，预热-还原时间为80分钟，还原球团金属化率93.0％，含残炭2.0％。电炉熔化分离温度1700℃，熔化分离时间45分钟，不加入炭和造渣剂。铁水C≤0.05％，V≤0.10％，Ti微量，V≤0.07％，铁回收率95％，85％的钒和98％的钛、铬进入电炉渣中，电炉渣中V₂O₅、Cr₂O₃、TiO₂分别达到2.0％、4.0％、41.0％。

实施例2在四川攀枝花地区的焦炉煤气综合利用项目中实施此方案。将-200目65％的钒钛磁铁精矿(攀枝花米易白马矿，不含铬，V₂O₅0.78％，TiO₂10％)和-180目70％的无烟精煤粉以及-200目99％以上的高效膨润土、-180目50％腐植酸盐分别按76.5％、22％、1.0％、0.5％比例配料。配合料经过混匀和润磨后进入造球机制成10mm的冷固结含炭球团，造球前物料水分7.0％，球团水分9.5％，球团C/Fe比为0.38。冷固结含炭球团烘干温度为500℃，预热温度1050℃，还原温度为1225℃，预热-还原时间为90分钟，还原球团金属化率95.0％，含残炭1.5％。电炉熔化分离温度1650℃，熔化分离时间50分钟，不加入炭。铁水C≤0.05％，V≤0.05％，Ti、Cr微量，铁回收率95％，90％的钒和99％的钛进入渣中，渣中V₂O₅、TiO₂分别达到2.7％、36.0％。

实施例3在四川攀枝花地区的焦炉煤气综合利用项目中实施此方案。将-200目70％的钒钛磁铁精矿(攀枝花米易白马矿，不含铬，V₂O₅0.83％，TiO₂8.0％)和-200目40％的钛精矿(TFe34％，TiO₂47.5％)、-180目70％的贫瘦精煤粉、-180目70％的无烟精煤粉以及-200目99％以上的高效膨润土、-180目50％腐植酸盐分别按58％、20％、10％、10.5％∶0.75％、0.75％比例配料。配合料经过混匀和润磨后进入造球机制成14mm的冷固结含炭球团，造球前物料水分7.0％，球团水分9.5％，球团C/Fe比为0.37。冷固结含炭球团烘干温度为600℃，预热温度890℃，还原温度为1200℃，预热-还原时间为110分钟，还原球团金属化率94.5％，含残炭0.1％。电炉熔化分离温度1620℃，熔化分离时间55分钟，不加入炭。铁水C≤0.05％，V≤0.03％，Ti微量，铁回收率95％，95％的钒和99％的钛进入渣中，渣中V₂O₅、TiO₂分别达到2.0％、48.5％。

我们根据四川攀枝花地区现有的不同资源进行了6组份的试验与生产，首先我们采用本发明方法对钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团进行造球的试验，其冷固结含炭球团的成分重量％和制备工艺均列在表1中；对冷固结含炭球团的直接还原工艺也列在表1中；对球团还原后直接进入电炉的熔分工艺，以及采用本发明方法进行实施的对比效果见表2。为了对比方便，我们还在对比实验表中列举了现有技术方法的实例。在下列对比表中，序号1-6为本发明实施例，序号7-9为现有公布或已实施技术方法的实施例。

Claims (8)

1、一种适用于制备钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团、直接还原和电炉熔分的生产方法，该方法是由钒钛磁铁矿精矿制备冷固结含炭球团工艺、直接还原工艺、还原球团的电炉熔分工艺三部分组成，其特征是将钒钛磁铁矿精矿与还原剂粉和粘结剂经配料、混合、烘干、润磨、造球获得冷固结含炭球团；冷固结含炭球团经过烘干、筛分后进入还原炉还原，还原过程中向球团料层加入还原剂，保护还原过程的还原性气氛；还原球团在热状态下直接进入电炉进行熔化分离出铁水和钒、钛、铬贵重金属富集的电炉渣，其具体工艺方法如下：

(1)钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团的造球工艺，按成分的重量％将75～85％的钒钛磁铁精矿粉，粒度-200目占40％以上、15～25％的还原剂粉，粒度-80目占40％以上、0.5～3％的粘结剂进行配料，配料经过混匀、烘干、润磨后再进行造球，造球前物料中含水量为6.5-8.5％，造球后的冷固结含炭球团中含水量为9.5-10.0％，C/Fe比为0.25-0.4，冷固结含炭球团的粒径为6～18mm，其中粘结剂是指粒度-200目占90％以上的膨润土，和粒度-80目占40％以上的腐植酸盐中的两种的组合；

(2)钒钛磁铁矿精矿冷固结含炭球团直接还原工艺是包括烘干、预热和还原三段，该球团在烘干段的设备中采用逐渐升温烘干，烘干温度范围为250～600℃，烘干时间范围为10～40分钟，待烘干后的冷固球团经过筛分去除-6mm粉末后进入预热段的设备中进行预热，预热温度范围为600～1100℃，预热时间范围为10～30分钟，预热后的冷固结含炭球团再经过筛分去除-5mm粉末后，进入还原段在还原炉中逐渐还原，还原温度为1150～1300℃，还原时间为30～90分钟；

(3)还原球团的电炉熔分工艺是将温度为1000～1250℃，含残炭0～5％，金属化率85～98％的还原球团直接进入电炉中进行熔化分离铁水和电炉熔渣，熔化分离温度为1600～1800℃，熔化分离时间为40～90分钟。

2、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于冷固结含炭球团成分中的还原剂粉是指无烟煤、烟煤、焦炭粉中的任意一种或一种以上的组合。

3、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于造球配料时加入粒度-200目占40％以上的0～30％钛精矿，和粒度-200目占40％以上的0～20％普通铁精矿取代相应比例钒钛磁铁矿精矿。

4、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于液体状态的腐植酸盐溶液是在造球过程中采用喷入方式添加。

5、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在直接还原的球团料层中，加入占冷固结含炭球团重量的≤10％、粒度-1mm占90％以上的还原剂粉。

6、根据权利要求1所述的生产方法，其特征是在电炉熔分过程中，当还原球团的金属化率低于90％和含残炭量不足3％时，向电炉中添加占还原球团重量0.1～4％的还原剂。

7、根据权利要求1所述的生产方法，其特征是该方法还原球团的烘干、预热、直接还原过程的供热方式是采用煤气、混合煤气、喷入水煤浆、煤粉燃烧中的任意一种或一种以上的组合。

8、根据权利要求1所述生产方法，其特征是由电炉熔分所产生的可燃高温气体直接进入还原炉用作球团还原热源，还原炉内高温烟气进入预热设备用作球团预热热源，预热烟气进入烘干设备用作烘干热源。