CN102676796B - 一种钒钛磁铁矿的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种钒钛磁铁矿的处理方法，涉及一种钒钛磁铁矿经沸腾焙烧磁选制备铁粉和钛精矿的方法。其特征在于其处理过程的步骤依次包括：（1）将钒钛磁铁矿原矿破碎磨矿；（2）粉料干燥预热；（3）热矿沸腾炉还原焙烧；（4）焙砂水淬后球磨；（5）磁选得到铁粉和钛精矿。本发明的方法，采用两段炉处理工艺，干燥预热段及还原焙烧段，与传统方法比较，工艺流程短，避免原矿压块或者造球处理及焙烧过程烧结，挂壁，增强了操作稳定性，同时提高了金属富集率，全流程选出率：精矿铁选出率90~96%，钒选出率~55%，尾矿钛选出率~95%。

Description

一种钒钛磁铁矿的处理方法

技术领域

一种钒钛磁铁矿的处理方法，涉及一种钒钛磁铁矿原矿两段焙烧磁选制备铁粉和钛精矿的处理方法。

背景技术

攀西地区的钒钛磁铁矿储量相当丰富，是世界钒钛资源中主要的矿产资源，其中钒金属储量占我国钒资源的60.4%、世界资源的12.2%，钛金属储量占我国钛储量的90%以上、超过世界储量的35%，同时也是大型铁矿基地之一。现有的工艺处理钒钛磁铁矿主要是通过高炉炼铁，获得铁水和含钛高炉渣，铁水经转炉吹炼，得到钒渣，钒渣进一步处理而高炉渣丢弃，造成了资源的浪费。

用转底炉或者隧道窑还原钒钛磁铁矿生产金属化球团的方法，与传统的高炉冶炼相比，具有流程短、能耗低、环境污染小、能有效提高铁、钛、钒的回收率和富集率等优点，把钒钛磁铁矿资源综合利用程度提高到一个新水平。对含铁56～59%的钒钛磁铁矿进行试验，经添加溶剂、粘接剂、煤等压块或制团，干燥后还原焙烧，取得金属化率90%以上的还原产物，磁选分离得到磁性物还原铁粉和非磁性物富钛尾矿。但这种方法处理过程容易烧结、挂壁，对设备要求高，温度和气氛很难控制，进料要求高，需压块或者造粒，出料保护难处理，易造成二次氧化。

最近开发的加温、加压、加氧压条件下碱浸预处理钛铁矿，所得矿浆进行浓密洗涤，再进行磨矿磁选，获得铁精矿和钛精矿。对钛铁矿采用初始浓度300g/L～500g/L的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种，液固比1～8:1，总压2000kPa～3000kPa，氧分压500kPa～1000kPa，温度200℃～300℃，预处理时间1～3h。该方法从源头促使钒钛磁铁矿矿物转型，增强钒钛磁铁矿的分选性能，其碱介质可循环使用，有一定的应用前景。但碱浓度高、浸出温度高，对设备要求高，不利于规模化生产。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种具有操作简单，还原气氛易于控制，两段焙烧磁选制备铁粉和钛精矿的钒钛磁铁矿的处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于其处理过程的步骤依次包括：

（1）将钒钛磁铁矿原矿破碎磨矿；

（2）粉料干燥预热；

（3）沸腾炉还原焙烧；

（4）焙砂水淬后球磨；

（5）磁选得到铁粉种钒钛磁铁矿的处理方法和钛精矿。

本发明的一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于所述的步骤（1）的破碎磨矿过程的破碎磨矿粒度小于74μm超过80%。

本发明的一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于所述的步骤（1）配入添加剂CaO、CaCO₃、CaCl₂、CaF₂的一种或多种，配入量为原矿重量的0.5%~2%。

本发明的一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于步骤（2）的干燥预热的采用为回转窑、转底炉、隧道窑、沸腾炉、多膛炉的一种干燥预热炉，进料温度为常温，热源为煤、柴油、天然气、石油液化气、煤气的一种或多种，助燃气体为空气或富氧空气，干燥预热时间为1~4h，出料温度为1150~1300℃。

本发明的一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于所述的步骤（3）采用沸腾炉还原焙烧，沸腾床底部充还原性气体煤气、液化石油气、天然气的一种，反应温度1100~1300℃，处理时间为0.5~2h。

本发明的一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于所述的步骤（4）是将步骤（3）所得的还原焙砂经密封冷却筒缓冷，至温度为400~750℃后水淬急冷，焙砂球磨，磨矿粒度小于74μm为90%~99%。

本发明的一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于所述的步骤（5）是将步骤（4）所得的球磨矿浆进行磁选，进矿矿浆固体质量浓度控制在15%~25%，磁场强度控制在800~2000奥斯特，得到铁粉和为尾矿的含钛精矿。

本发明的一种处理钒钛磁铁矿的方法，采用两段炉焙烧处理，一段干燥预热，二段沸腾还原，与一段隧道窑、回转窑、转底炉还原焙烧相比，具有设备运行稳定，检修方便，生产效率高，金属化率高等优点，避免了隧道窑设备要求高、回转窑易结圈、转底炉布料和进出料困难等缺陷。干燥预热炉采用全氧化焙烧，过程控制简单，燃烧完全，热利用率高；沸腾还原焙烧直接充还原性气体，炉内气氛易于控制。

附图说明

图1 本发明的工艺流程图。

具体实施方式

一种钒钛磁铁矿的处理方法，将钒钛磁铁矿原料经一段焙烧炉干燥预热，二段还原焙烧炉沸腾还原，得到的焙砂密封缓冷后水淬球磨，球磨矿浆磁选，得到铁粉和钛精矿。其步骤包括：

1、将原矿配入添加剂后破碎细磨至小于74μm超过80%，粉矿经干燥预热炉内升温至1150~1300℃。

2、将步骤1得到的高温矿料经溜槽进入二段沸腾焙烧炉，底部充还原性气体煤气、液化石油气、天然气的一种，进行还原焙烧，控制还原温度1100~1300℃，还原时间为0.5~2h。

3、将步骤2得到的还原焙砂经水淬后球磨湿磨，球磨粒度为小于74μm为90~99%。

4、将步骤3得到的球磨矿浆进行磁选，进矿矿浆固体质量浓度控制在15~25%，磁场强度控制在800~2000奥斯特，得到精矿矿浆和尾矿矿浆，经浓密过滤得铁粉和为尾矿的钛精矿。

实施例1

    5000g钒钛磁铁矿（TFe ~34%，TiO₂~12.5%，V~0.2%）破碎磨矿至小于小于74μm占82%，加入750g烟煤（粒度-0.125μm占80%）及还原炉内剩余烟气在干燥预热炉内进行氧化焙烧，至温度1250℃，通过溜槽进入沸腾焙烧炉，沸腾炉底部充预热煤气（CO₂ ~6%，CO~27%，H₂~12%， CH₄~0.5%，N₂~53%），控制温度1200℃，停留时间1h，产出焙砂经换热冷却筒冷却至600℃后水淬，水淬焙砂湿磨球磨至小于74μm占94%，球磨后调浆至矿浆浓度20%，在1000奥斯特下磁选，得出铁粉（TFe~90%，V~0.20%，TiO₂~1.5%），钛精矿（TFe~4.5%，V~0.18%，TiO₂~25%），其中铁选出率~93.9%。

实施例2

    10000g钒钛磁铁矿（TFe ~34%，TiO₂~12.5%，V~0.2%）破碎磨矿至小于小于74μm占84%，加入1500g烟煤（粒度-0.125μm占83%）及还原炉内剩余烟气在干燥预热炉内进行氧化焙烧，至温度1280℃，通过溜槽进入沸腾焙烧炉，沸腾炉底部充预热煤气（CO₂ ~6%，CO~27%，H₂~12%， CH₄~0.5%，N₂~53%），控制温度1240℃，停留时间1h，产出焙砂经换热冷却筒冷却至600℃后水淬，水淬焙砂湿磨球磨至小于74μm占94%，球磨后调浆至矿浆浓度20%，在1500奥斯特下磁选，得出铁粉（TFe~92%，V~0.24%，TiO₂~1.0%），钛精矿（TFe~3.5%，V~0.18%，TiO₂~25%），其中铁选出率~94.5%。

实施例3

5000g钒钛磁铁矿（TFe ~34%，TiO2~12.5%，V~0.2%）破碎磨矿至小于小于74μm占82%，加入石油液化气及还原炉内剩余烟气在干燥预热炉内进行氧化焙烧，至温度1300℃，经溜槽至沸腾焙烧炉，沸腾炉底部充天然气，控制温度1250℃，停留时间2.0h，产出焙砂经换热冷却筒冷却至600℃后水淬，水淬焙砂湿磨球磨至小于74μm占93%，球磨后调浆至矿浆浓度25%，在1200奥斯特下磁选，得出铁粉（TFe~93%，V~0.24%，TiO2~0.8%），钛精矿（TFe~3.0%，V~0.16%，TiO₂~26%），其中铁选出率~95%。

Claims (2)

1.一种钒钛磁铁矿的处理方法，其处理过程的步骤依次包括：

（1）将钒钛磁铁矿原矿破碎磨矿，破碎磨矿过程的破碎磨矿粒度小于74μm超过80%；

（2）粉料干燥预热；

（3）沸腾炉还原焙烧；采用沸腾炉还原焙烧，沸腾床底部充还原性气体煤气、液化石油气、天然气的一种，反应温度1100~1300℃，处理时间为0.5~2h；

（4）焙砂水淬后球磨；将步骤（3）所得的还原焙砂经密封冷却筒缓冷，至温度为400~750℃后水淬急冷，焙砂球磨，磨矿粒度小于74μm为90%~99%；

（5）磁选得到铁粉和钛精矿；将步骤（4）所得的球磨矿浆进行磁选，进矿矿浆固体质量浓度控制在15%~25%，磁场强度控制在800~2000奥斯特，得到铁粉和为尾矿的含钛精矿； 

其特征在于所述的步骤（1）配入添加剂CaO、CaCO₃、CaCl₂、CaF₂的一种或多种，配入量为原矿重量的0.5%~2%。

2.根据权利要求1所述的一种钒钛磁铁矿的处理方法，其特征在于步骤（2）的干燥预热采用回转窑、转底炉、隧道窑、沸腾炉、多膛炉的一种干燥预热炉，进料温度为常温，热源为煤、柴油、天然气、石油液化气、煤气的一种或多种，助燃气体为空气或富氧空气，干燥预热时间为1~4h，出料温度为1150~1300℃。