CN101824503B - 采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法，属于冶金领域。本发明所解决的技术问题是提供了一种采用低品位含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法。本发明采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法包括如下步骤：a、物料配料：将含钒转炉钢渣、含铁物料、焦炭、河砂和萤石按一定重量配比混匀；b、冶炼：a步骤的各物料加热至1600～1650℃并保温2～4h进行冶炼，得到渣铁和铁水；c、分离：b步骤所得渣铁与铁水分离，铁水冷却得到含钒生铁。本发明方法工艺步骤简单，为含钒转炉钢渣特别是低品位含钒转炉钢渣中的钒资源的回收利用提供了一种新的途径，具有广阔的应用前景。

Description

采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法
技术领域
本发明涉及采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法，属于冶金领域。
背景技术
转炉钢渣为第二大冶金固体废弃物，目前对其综合利用率仅为10％左右，且大部分用于水泥铁质校正料、干混砂浆以及路面骨料等低等级方面应用，不仅降低了转炉钢渣的经济利用价值，还浪费了转炉钢渣中的钒、铁等资源。
杨素波等，含钒转炉钢渣中钒的提取与回收，《钢铁》，No.4，(2005)公开了对未经提钒而产生的高品位含钒转炉钢渣(V2O5＞2％)采用过火法提钒，将含钒转炉钢渣进行火法冶金处理得到含钒铁水，再将铁水中的钒氧化成钒渣，钒渣作为制取V2O5的原料，该方法的经济性较差，对于低品位含钒转炉钢渣(V2O5＜2％)无法适用。
近年来，有采用酸浸萃取法回收含钒转炉钢渣的报道。其主要采用硫酸法钛白工艺产生的钛白废酸浸取含钒转炉钢渣，再利用萃取、碱中和等方法，获得低品位的含钒中间产品。但其因杂质多使得钒回收率偏低、成本过高而受限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用低品位含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法。
本发明采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法包括如下步骤：
a、物料配料：将含钒转炉钢渣、含铁物料、焦炭、河砂和萤石按下述重量配比混匀：含钒转炉钢渣∶含铁物料∶焦炭∶河砂∶萤石＝10～25∶1～10∶1～10∶1～5∶1～5(优选采用下述重量配比配料：含铁物料∶焦炭∶河砂∶萤石＝3～6∶1∶4～6∶1∶1)；
b、冶炼：a步骤的各物料加热至1600～1650℃并保温2～4h进行冶炼，得到渣铁和铁水；
c、分离：b步骤所得渣铁与铁水分离，铁水冷却得到含钒生铁(含钒生铁中的V含量为2.0～4.0wt％)。
其中，上述a步骤中所述的含钒转炉钢渣中的主要化学成分的质量百分比为：a步骤中所述的含钒转炉钢渣中的主要化学成分的质量百分比为：1％＜V2O5＜2％、CaO＜45％、TFe＜30％、MFe＜1％(MFe为金属铁的简写，下同)。
其中，为了使所得含钒生铁的质量更高，上述a步骤中所述的含铁物料中的MFe≥50％。
其中，上述a步骤中所述的含钒转炉钢渣粒度优选＜10mm，含铁物料粒度优选＜200mm、焦炭粒度优选＜10mm、河砂粒度优选＜5mm，萤石粒度优选＜10mm。
本发明中的各物料的作用如下：
含铁物料主要起载体作用，在冶炼时，还原出的V进入铁水中，V可以很好地进行富集和回收，而进入渣中的V明显减少；
焦炭起还原剂作用，使含钒转炉钢渣中钒和铁均得到充分还原；
河砂和萤石主要起熔融剂的作用，以便于固体物的融化，最终成为液相，参加反应。
本发明方法工艺步骤简单，使含钒转炉钢渣特别是低品位含钒转炉钢渣中的钒资源得到充分回收利用，避免了钒资源的浪费，本发明方法为含钒转炉钢渣特别是低品位含钒转炉钢渣中的钒资源的回收利用提供了一种新的途径，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例采用本发明方法生产含钒生铁
1、物料配料
所用含钒转炉钢渣的主要化学成分见表1，各物料的重量配比见表2。
表1含钒转炉钢渣的主要化学成分(wt％)
  CaO   SiO2   MgO   Al2O3   MnO   S   P   TFe   V2O5   MFe
  41.54   11.02   5.66   4.25   1.12   0.276   0.22   15   1.51   ＜0.5
表2各物料化学用量配比
  品名   低钒钢渣   河砂   萤石   焦碳   含铁物料
  重量/t   15   0.85   0.85   4.7   2.6
2、冶炼
采用焦碳开炉法开炉。开炉前，先清空炉腔，预热低钒钢渣、含铁物料和焦碳等混合物。装料毕，送电、起弧、升温，熔分钢渣。
采用二次电压130V、二次电流25～120A冶炼、熔分。使炉温达到1600～1650℃并保温2～4h进行冶炼，然后采用渣铁混出方式出炉。出炉时，采用烧氧法出炉。
3、分离
渣铁与铁水分离，铁水冷却得到含钒生铁，含钒生铁的化学成分分析结果见表3。
表3含钒生铁的化学成分(wt％)
  C   Si   Mn   S   P   V   Ti   Fe
  4.15   1.31   1.57   0.015   0.540   2.30   0.62   89.495
经测定，V2O5还原度达到了85％，铁还原度为92.9％。

Claims (2)

1.采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法，其特征在于包括如下步骤：
a、物料配料：将含钒转炉钢渣、含铁物料、焦炭、河砂和萤石按下述重量配比混匀：含钒转炉钢渣∶含铁物料∶焦炭∶河砂∶萤石＝10～25∶1～10∶1～10∶1～5∶1～5；其中，所述的含钒转炉钢渣中的主要化学成分的质量百分比为：1％＜V2O5＜2％、CaO＜45％、TFe＜30％、MFe＜1％；所述的含钒转炉钢渣粒度＜10mm，含铁物料粒度＜200mm、焦炭粒度＜10mm、河砂粒度＜5mm，萤石粒度＜10mm；
b、冶炼：a步骤的各物料加热至1600～1650℃并保温2～4h进行冶炼，得到渣铁和铁水；
c、分离：b步骤所得渣铁与铁水分离，铁水冷却得到含钒生铁。
2.根据权利要求1所述的采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法，其特征在于：a步骤中所述的含铁物料中的MFe≥50％。
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