CN103343220A - 一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，包括步骤：a、物料混合，将物料混合均匀，所述物料的重量配比为：钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：粘接剂：添加剂：水=100:（1～4）:（2～9）:(1～3)：（5～8）；b、造球，将混匀后的物料造球得到生球团；c、干燥，将所述生球团进行干燥；d、磁化焙烧，将干燥后的生球团于950℃～1200℃磁化焙烧，得到磁化球团；e、保护冷却，将所述磁化球团进行保护冷却或热送热装入还原炉。本发明工艺步骤简单，所需设备少，能够满足产业化生产的需要。本发明方法所得球团可有效消除钒钛铁精矿球团的灾难性膨胀，起到制止粉化和粘结，提高脱硫效果的作用，符合竖炉和高炉冶炼要求。
Description
技术领域
本发明涉及球团制备工艺技术领域，更具体地说，涉及一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法。
背景技术
攀枝花钒钛磁铁矿是一种含钛、铁、钒为主并有少量铬、镍、钴、铂族、镓、钪等多种元素的复合矿。攀西地区钒钛磁铁矿储量200多亿吨，约占全国铁矿储量的30%以上。其中钛资源储量为8.7亿吨，占全国钛资源储量的90.5%，占世界钛储量的35.2%。此外伴生有90万吨钴、70万吨镍、25万吨钪、18万吨镓以及大量的铬、铜、硫等资源。
钒钛磁铁精矿（以Fe3O4为主，FeO33％以上，属于典型的磁铁矿类型）是生产高炉用球团矿的理想原料，球团生产完全可以不用普通精矿。但目前的球团生产中加入部分含Fe2O3高的普通精矿(配比30％～40%左右)，致使增铁节焦所降成本小于总成本的增加，使用球团矿没有任何意义。并且钒钛铁精矿氧化球团中赤铁矿固溶有大量的钛。随钛固溶量的提高，赤铁矿的晶格参数增大，赤铁矿的晶格畸变加剧，磁铁矿微区应变增大，钒钛铁精矿氧化球团在升温还原过程中都要产生不同程度膨胀。随着焙烧条件与球团种类的不同，膨胀程度也不一样。有的是正常膨胀，有的是异常膨胀，有的是灾难性膨胀，使高炉和竖炉还原工艺不能正常进行。
要想制止这一膨胀过程带来的危害，必须从根本上消除这一还原阶段。而钒钛铁精矿磁化球团从结构上消除了赤铁矿，磁化球团对于制止钒钛铁精矿球团的还原膨胀、粉化、粘结，提高脱硫效果和强度等方面比氧化球团更为优越。
因此，如何提供一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，以使得所得球团可有效消除钒钛铁精矿球团的灾难性膨胀，起到制止粉化和粘结，提高脱硫效果的作用，符合竖炉和高炉冶炼要求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，包括步骤：
a、物料混合，将物料混合均匀，所述物料的重量配比为：
钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：粘接剂：添加剂：水=100:（1～4）:（2～9）:(1～3)：（5～8）；
b、造球，将混匀后的物料造球得到生球团；
c、干燥，将所述生球团进行干燥；
d、磁化焙烧，将干燥后的生球团于950℃～1200℃磁化焙烧，得到磁化球团；
e、保护冷却，将所述磁化球团进行保护冷却或热送热装入还原炉。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述钒钛铁精矿粉的粒度为150～250目，且该钒钛铁精矿粉占物料的50%～70%。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述粘结剂的重量配比为：有机粘结剂：膨润土=（1～3）：（1～6）；
所述有机粘结剂为聚乙烯醇或羧甲基纤维素钠。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述碳质还原剂为普通煤粉、精煤粉、石墨粉和焦炭粉中的一种。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述添加剂为三氧化二硼含量为3～8%的硼铁精矿。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述步骤b中的造球设备为压力成型机，成型压力为8-20MPa，所述生球团的粒径为15mm～30mm，所述生球团为椭球形或枕头形，所述生球团的粒径指生球团的最大径向尺度。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述步骤c具体为：将所述生球团在鼓风干燥箱进行干燥，鼓风干燥箱的干燥温度为120℃～300℃，干燥时间为30min～120min。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述步骤d中的磁化焙烧时间为80min～120min。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，磁化焙烧在回转窑或竖炉中进行。
优选地，在上述钒钛铁精矿磁化球团的制备方法中，所述步骤e具体为：将所述磁化球团进行氮气冷却保护。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，制备的钒钛铁精矿磁化球团，可以作为气基竖炉直接还原工艺的原料，也可以作为高炉冶炼原料。本发明经过磁化焙烧所得的球团，经验证，磁化率在0.55～0.70之间，硫脱出率大于85%，抗压强度大于1000N，落下强度大于6次/球，气基竖炉直接还原过程中线性膨胀率小于5%。
本发明工艺步骤简单，所需设备少，能够满足产业化生产的需要。本发明方法所得球团可有效消除钒钛铁精矿球团的灾难性膨胀，起到制止粉化和粘结，提高脱硫效果的作用，符合竖炉和高炉冶炼要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法的流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，以使得所得球团可有效消除钒钛铁精矿球团的灾难性膨胀，起到制止粉化和粘结，提高脱硫效果的作用，符合竖炉和高炉冶炼要求。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法的结构示意图。
本发明实施例提供的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，包括：
步骤S101：物料混合；
将物料混合均匀，所述物料的重量配比为：
钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：粘接剂：添加剂：水=100:（1～4）:（2～9）:(1～3)：（5～8）。
步骤S102：造球；
将混匀后的物料造球得到生球团，具体地，造球设备可为压力成型机，成型压力为8-20MPa，所述生球团的粒径为15mm～30mm，所述生球团为椭球形或枕头形，所述生球团的粒径指生球团的最大径向尺度。
步骤S103：干燥；
将所述生球团进行干燥，将所述生球团可在鼓风干燥箱进行干燥，鼓风干燥箱的干燥温度为120℃～300℃，干燥时间为30min～120min。
步骤S104：磁化焙烧；
将干燥后的生球团于950℃～1200℃磁化焙烧，得到磁化球团，磁化焙烧时间一般为80min～120min，磁化焙烧可在回转窑或竖炉中进行。
步骤S105保护冷却；
将所述磁化球团进行保护冷却或热送热装入还原炉，通常可将所述磁化球团进行氮气冷却保护。
在本发明一具体实施例中，所述钒钛铁精矿粉的粒度为150～250目，优选为200目，且该钒钛铁精矿粉占物料的50%～70%。
所述粘结剂由有机粘结剂和膨润土配比而成，机粘结剂和膨润土的重量配比为：有机粘结剂：膨润土=（1～3）：（1～6）。有机粘结剂可为聚乙烯醇（PVA），也可为羧甲基纤维素钠（CMC）。
所述碳质还原剂为普通煤粉、精煤粉、石墨粉和焦炭粉中的一种。所述添加剂为三氧化二硼含量为3～8%的硼铁精矿。
实施例1
将钒钛铁精矿粉、碳质还原剂、粘结剂、添加剂、水按下述重量配比混匀：钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：（有机粘结剂+膨润土）：添加剂：水=100:1:（1+6）:1：6；钒钛铁精矿粒度为-200目占58%，有机粘结剂为PVA，添加剂为含B2O3为8%硼铁精矿。将混合料在压力成型机上压制成扁球形，压力为15MPa，球团最大径向尺度为20mm。将生球团在鼓风干燥箱中干燥，干燥温度为150℃，干燥时间60min。焙烧温度为1200℃，焙烧时间为60min，得到磁化球团，经氮气保护冷却。经检测，所得磁化球团的磁化率为0.67，硫脱出率为86%，抗压强度为1680N，落下强度为7次/球，还原过程中线性膨胀率为4%。
实施例2
将钒钛铁精矿粉、碳质还原剂、粘结剂、添加剂、水按下述重量配比混匀：钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：（有机粘结剂+膨润土）：添加剂：水=100:2:（2+4）:3：6；钒钛铁精矿粒度为-200目占58%，有机粘结剂为PVA，添加剂为含B2O3为5%硼铁精矿。将混合料在压力成型机上压制成扁球形，压力为12MPa，球团最大径向尺度为20mm。将生球团在鼓风干燥箱中干燥，干燥温度为250℃，干燥时间40min。焙烧温度为1150℃，焙烧时间为80min，得到磁化球团，经氮气保护冷却。经检测，所得磁化球团的磁化率为0.63，硫脱出率为83%，抗压强度为2080N，落下强度>10次/球，还原过程中线性膨胀率为2%。
实施例3
将钒钛铁精矿粉、碳质还原剂、粘结剂、添加剂、水按下述重量配比混匀：钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：（有机粘结剂+膨润土）：添加剂：水=100:3:（3+2）:4：7；钒钛铁精矿粒度为-200目占65%，有机粘结剂为CMC，添加剂为含B2O3为8%硼铁精矿。将混合料在压力成型机上压制成扁球形，压力为10MPa，球团最大径向尺度为25mm。将生球团在鼓风干燥箱中干燥，干燥温度为300℃，干燥时间30min。焙烧温度为1200℃，焙烧时间为60min，得到磁化球团，经氮气保护冷却。经检测，所得磁化球团的磁化率为0.61，硫脱出率为90%，抗压强度为2680N，落下强度>10次/球，还原过程中线性膨胀率为1%。
实施例4
将钒钛铁精矿粉、碳质还原剂、粘结剂、添加剂、水按下述重量配比混匀：钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：（有机粘结剂+膨润土）：添加剂：水=100:4:（1+4）:3：5；钒钛铁精矿粒度为-200目占70%，有机粘结剂为CMC，添加剂为含B2O3为7%硼铁精矿。将混合料在压力成型机上压制成扁球形，压力为15MPa，球团最大径向尺度为30mm。将生球团在鼓风干燥箱中干燥，干燥温度为200℃，干燥时间60min。焙烧温度为1000℃，焙烧时间为120min，得到磁化球团，经氮气保护冷却。经检测，所得磁化球团的磁化率为0.54，硫脱出率为90%，抗压强度为2120N，落下强度>10次/球，还原过程中线性膨胀率为2%。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a、物料混合，将物料混合均匀，所述物料的重量配比为：
钒钛铁精矿粉:碳质还原剂：粘接剂：添加剂：水=100:（1～4）:（2～9）:(1～3)：（5～8）；
b、造球，将混匀后的物料造球得到生球团；
c、干燥，将所述生球团进行干燥；
d、磁化焙烧，将干燥后的生球团于950℃～1200℃磁化焙烧，得到磁化球团；
e、保护冷却，将所述磁化球团进行保护冷却或热送热装入还原炉。
2.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述钒钛铁精矿粉的粒度为150～250目，且该钒钛铁精矿粉占物料的50%～70%。
3.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述粘结剂的重量配比为：有机粘结剂：膨润土=（1～3）：（1～6）；
所述有机粘结剂为聚乙烯醇或羧甲基纤维素钠。
4.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述碳质还原剂为普通煤粉、精煤粉、石墨粉和焦炭粉中的一种。
5.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述添加剂为三氧化二硼含量为3～8%的硼铁精矿。
6.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的造球设备为压力成型机，成型压力为8-20MPa，所述生球团的粒径为15mm～30mm，所述生球团为椭球形或枕头形，所述生球团的粒径指生球团的最大径向尺度。
7.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述步骤c具体为：将所述生球团在鼓风干燥箱进行干燥，鼓风干燥箱的干燥温度为120℃～300℃，干燥时间为30min～120min。
8.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述步骤d中的磁化焙烧时间为80min～120min。
9.如权利要求1所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，磁化焙烧在回转窑或竖炉中进行。
10.如权利要求1-9任一项所述的钒钛铁精矿磁化球团的制备方法，其特征在于，所述步骤e具体为：将所述磁化球团进行氮气冷却保护。
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Application publication date: 20131009 Assignee: Yunxiao County Quality Metrology Inspection and Testing Institute Assignor: Yunxiao Food Inspection Center Contract record no.: X2023980051991 Denomination of invention: A preparation method for magnetized pellets of vanadium titanium iron concentrate Granted publication date: 20160120 License type: Common License Record date: 20240202 |