CN106811594A - 处理钒钛磁铁矿的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了处理钒钛磁铁矿的系统和方法，系统包括：混料装置，其具有钒钛磁铁矿入口、热解煤入口和混合物料出口；快速热解炉，其具有混合物料入口和反应产物出口、热解气出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；筛分装置，其具有反应产物入口、筛下物出口和筛上物出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连；水洗装置，其具有筛下物入口、水洗后矿物出口和水洗后半焦出口，所述筛下物入口与所述筛下物出口相连；磨矿磁选装置，其具有水洗后矿物入口、钒钛磁铁矿精矿出口和尾渣出口，所述水洗后矿物入口与所述水洗后矿物出口相连。该系统可以有效地利用煤热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

Description

处理钒钛磁铁矿的系统和方法

技术领域

本发明涉及冶金能源化工领域，具体而言，本发明涉及处理钒钛磁铁矿的系统和方法。

背景技术

钒钛磁铁矿含有铁、钒、钛等多种有益元素，具有较高的开采利用价值。钒钛磁铁矿经选矿可加工成钛磁铁矿精矿(含钒)、钛铁矿精矿等。提高钒钛磁铁矿的入炉品位不仅能够得到更优质的产品，同时还能降低能耗，节约能源，提高经济效益。如何将低品位的钒钛磁铁矿资源通过处理而综合利用起来，至关重要。但由于钒钛磁铁矿结构复杂，单纯的磨矿磁选工艺很难将钒钛磁铁矿精矿品位提高到理想状态。

因此，处理钒钛磁铁矿的手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出处理钒钛磁铁矿的系统和方法。采用该系统可以有效地利用煤热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理钒钛磁铁矿的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：混料装置，所述混料装置具有钒钛磁铁矿入口、热解煤入口和混合物料出口；快速热解炉，所述快速热解炉具有混合物料入口和反应产物出口、热解气出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有反应产物入口、筛下物出口和筛上物出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连；水洗装置，所述水洗装置具有筛下物入口、水洗后矿物出口和水洗后半焦出口，所述筛下物入口与所述筛下物出口相连；磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有水洗后矿物入口、钒钛磁铁矿精矿出口和尾渣出口，所述水洗后矿物入口与所述水洗后矿物出口相连。

由此，根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的系统通过混料装置将钒钛磁铁矿与热解煤混合后，采用快速热解炉对混合物料进行快速热解、还原处理，使热解煤热解得到热解气，并利用热解气对钒钛磁铁矿进行气基直接还原反应，进而通过筛分装置对反应产物进行过筛处理，以便分离粒径较大的半焦，然后将粒径较小的还原矿物供给至水洗装置，通过水洗进一步除去还原矿物中混有的半焦，最后通过磨矿磁选装置对水洗后矿物进行磨矿磁选，得到提质后的钒钛磁铁矿精矿。该系统可以有效地利用热解煤热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理钒钛磁铁矿的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述筛分装置的筛孔直径为0.1～0.3mm。由此，可以有效地除去还原产物中剩余的半焦，从而提高提质得到的钒钛磁铁矿精矿的品质。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用前面实施例的处理钒钛磁铁矿的系统处理钒钛磁铁矿的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中进行混合，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料供给至快速热解炉进行快速热解、还原处理，以便得到反应产物和热解气；(3)将所述反应产物在筛分装置中进行过筛处理，以便得到筛上含碳物和筛下还原矿物；(4)利用水洗装置对所述筛下还原矿物进行水洗，以便除去所述筛下还原矿物中混有的煤粉，得到水洗后矿物；以及(5)将所述水洗后矿物在磨矿磁选装置中进行磨矿磁选，以便得到钒钛磁铁矿精矿和尾渣。

由此，根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的方法通过混料装置将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中混合后，采用快速热解炉对混合物料进行快速热解、还原处理，使还原煤热解得到热解气，并利用热解气对钒钛磁铁矿进行气基直接还原反应，进而通过筛分装置对反应产物进行过筛处理，以便分离粒径较大的剩余半焦，然后将粒径较小的还原矿物供给至水洗装置，通过水洗进一步除去还原矿物中混有的半焦，最后通过磨矿磁选装置对水洗后矿物进行磨矿磁选，得到提质后的钒钛磁铁矿精矿。采用该方法可以有效地利用还原煤热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理钒钛磁铁矿的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿与所述热解煤的质量比为1:(2～6)。由此，可以显著提高对提质得到的钒钛磁铁矿精矿的品质。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量不低于95wt％。由此，可以显著提高后续快速还原处理的效率。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述还原煤为长焰煤。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述还原煤的平均粒径为0.3～1mm。由此，可以有效地通过后续筛分处理将热解产物半焦与还原产物进行分离。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述混合物料中的水分含量不高于5wt％。由此，可以有效地减少混合物料中水分挥发对热量的浪费，从而显著提高能源的利用率。

在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述快速热解、还原处理是在800～900摄氏度下进行15～20s完成的。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，采用筛孔直径为0.1～0.3mm的筛分装置进行所述过筛处理。由此，可以进一步有效地将快速还原处理剩余的煤粉、半焦与还原产物进行分离。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理钒钛磁铁矿的系统结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的处理钒钛磁铁矿的方法流程示意图；

图3是根据本发明再一个实施例的处理钒钛磁铁矿的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理钒钛磁铁矿的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：混料装置100、快速热解炉200、筛分装置300、水洗装置400和磨矿磁选装置500。其中，混料装置100具有钒钛磁铁矿入口101、热解煤入口102和混合物料出口103；快速热解炉200具有混合物料入口201和反应产物出口202、热解气出口203，混合物料入口201与混合物料出口103相连；筛分装置300具有反应产物入口301、筛下物出口302和筛上物出口303，反应产物入口301与反应产物出口202相连；水洗装置400具有筛下物入口401、水洗后矿物出口402和水洗后半焦出口403，筛下物入口401与筛下物出口302相连；磨矿磁选装置500具有水洗后矿物入口501、钒钛磁铁矿精矿出口502和尾渣出口503，水洗后矿物入口501与水洗后矿物出口402相连。

下面参考图1对根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的系统进行详细描述：

根据本发明的实施例，混料装置100具有钒钛磁铁矿入口101、热解煤入口102和混合物料出口103，混料装置100适于将钒钛磁铁矿与还原煤进行混合，以便得到混合物料。具体地，钒钛磁铁矿含有铁、钒、钛等多种有益元素，具有较高的开采利用价值。提高钒钛磁铁矿的入炉品位不仅能过得到更优质的产品，同时还能降低能耗，节约能源，提高经济效益。发明人在实验中发现，可以通过快速热解气对钒钛磁铁矿进行预还原的方法对钒钛磁铁矿进行提质，以便得到高品位的钒钛磁铁矿精矿。

根据本发明的实施例，热解煤的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热解煤可以为长焰煤。发明人发现，长焰煤具有较高含量的挥发分，在热解条件下，长焰煤中挥发分可以发生热解反应，生成以一氧化碳、氢气和碳氢化合物为主要成分的热解气，一氧化碳、氢气可以与钒钛磁铁矿发生气基直接还原反应，从而达到对钒钛磁铁矿预还原的目的。

根据本发明的实施例，热解煤的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原煤的平均粒径可以为0.3～1mm。

根据本发明的实施例，钒钛磁铁矿的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量可以不低于95wt％。由此，通过分别将热解煤和钒钛磁铁矿细磨至上述不同的粒径大小，可以在快速还原处理后通过筛分的方法简便高效地将剩余的煤粉、半焦与还原产物进行分离，从而提高生产的效率，并降低能耗。

根据本发明的实施例，钒钛磁铁矿与还原煤的配比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，钒钛磁铁矿与还原煤的质量比可以为1:(2～6)，由此，可以在保证提质得到的钒钛磁铁矿精矿品质的同时，避免还原煤的浪费。

根据本发明的具体实施例，混合物料中的水分含量可以不高于5wt％。发明人在实验中发现，如果混合物料中含有的水分过高，在对混合物料进行快速还原处理时，大量热量会被水气化消耗，导致热量的浪费，能耗增大。在对混合物料进行快速还原处理之前，可以预先对混合物料进行干燥处理，保证混合物料中的水分含量不高于5wt％。发明人发现，如果将混合物料进一步干燥，则会使干燥处理的能耗显著增大，而将混合物料干燥至水分含量不高于5wt％，即可满足快速还原反应的效率与能耗要求。

根据本发明的实施例，快速热解炉200具有混合物料入口201和反应产物出口202、热解气出口203，混合物料入口201与混合物料出口103相连，快速热解炉200适于对混合物料进行快速热解、还原处理，以便得到反应产物和热解气。具体地，根据本发明的实施例，可以采用辐射管作为快速热解炉的加热元件，在快速热解炉中热解煤中挥发分可以发生热解反应，生成以一氧化碳、氢气和碳氢化合物为主要成分的热解气，一氧化碳、氢气可以与钒钛磁铁矿发生气基直接还原反应，将钒钛磁铁矿中的铁氧化物还原为金属铁或四氧化三铁，从而可以通过后续磨矿磁选进行分离。

根据本发明的实施例，快速还原处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，快速还原处理可以在800～900摄氏度下进行15～20s完成，由于处理时间较短，钒钛磁铁矿快速还原处理消耗的热解气较少，剩余的热解气经过除杂、分离转化后可以用于氢气竖炉的直接还原工艺中；而热解煤经过热解，其中挥发分含量降低，转化成为了固定碳含量更高的半焦，可以用作钒钛磁铁矿煤基直接还原工艺中的碳质还原剂。

根据本发明的实施例，筛分装置300具有反应产物入口301、筛下物出口302和筛上物出口303，反应产物入口301与反应产物出口202相连，筛分装置300适于对上述反应产物进行筛分处理，以便得到筛上含碳物和筛下还原矿物。

根据本发明的具体实施例，筛分装置300的筛孔直径可以为0.1～0.3mm，优选0.2mm而快速还原处理中所采用的钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量不低于95wt％，热解煤平均粒径为0.3～1mm，通过采用筛孔直径为0.1～0.3mm的筛分装置进行过筛处理，可以有效地将快速热解后的半焦留在筛上，并将经提质的钒钛磁铁矿筛分至筛下，得到筛上含碳物和筛下还原矿物。

根据本发明的实施例，水洗装置400具有筛下物入口401、水洗后矿物出口402和水洗后半焦出口403，筛下物入口401与筛下物出口302相连，水洗装置400适于对筛下还原矿物进行水洗，以便除去筛下还原矿物中混有的煤粉、半焦，得到水洗后矿物。具体地，根据本发明的实施例，经过过筛处理得到的筛下还原矿物中仍混有少量粒径较小的煤粉，通过利用水洗装置400对筛下还原矿物进行水洗并沉降，可以有效地将上层漂浮的煤粉、半焦洗掉，以便除去钒钛磁铁矿中的碳质，提高钒钛磁铁矿的品位。

根据本发明的实施例，磨矿磁选装置500具有水洗后矿物入口501、钒钛磁铁矿精矿出口502和尾渣出口503，水洗后矿物入口501与水洗后矿物出口402相连，磨矿磁选装置500适于对水洗后矿物进行磨矿磁选，以便得到钒钛磁铁矿精矿和尾渣。具体地，根据本发明的实施例，通过快速还原处理，可以将钒钛磁铁矿中的铁氧化物有效地还原为具有磁性的金属铁或四氧化三铁，进而通过磨矿磁选，可以使磁性物进入钒钛磁铁矿精矿，非磁性脉石进入尾渣，从而提高钒钛磁铁矿精矿的品位。

由此，根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的系统通过混料装置将钒钛磁铁矿与热解煤混合，其中钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量不低于95wt％，热解煤的平均粒径为0.3～1mm，然后将混合物料进行干燥，以保证混合物料中的水分含量不高于5wt％，再采用快速热解炉对经过干燥的混合物料进行快速热解、还原处理，使热解煤热解得到热解气，并利用热解气对钒钛磁铁矿进行气基直接还原反应，进而通过筛孔直径为0.1～0.3mm的筛分装置对反应产物进行过筛处理，以便分离粒径较大的半焦，然后将粒径较小的还原矿物供给至水洗装置，通过水洗进一步除去还原矿物中混有的半焦，最后通过磨矿磁选装置对水洗后矿物进行磨矿磁选，得到提质后的钒钛磁铁矿精矿。该系统可以有效地利用还热解煤快速热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用前面实施例的处理钒钛磁铁矿的系统处理钒钛磁铁矿的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中进行混合，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料供给至快速热解炉进行快速热解、还原反应处理，以便得到反应产物和热解气；(3)将所述反应产物在筛分装置中进行过筛处理，以便得到筛上含碳物和筛下还原矿物；(4)利用水洗装置对所述筛下还原矿物进行水洗，以便除去所述筛下还原矿物中混有的煤粉、半焦，得到水洗后矿物；以及(5)将所述水洗后矿物在磨矿磁选装置中进行磨矿磁选，以便得到钒钛磁铁矿精矿和尾渣。

下面对根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的方法进行详细描述，参考图2，该方法包括：

S100：混料

该步骤中，将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中进行混合，以便得到混合物料。具体地，钒钛磁铁矿含有铁、钒、钛等多种有益元素，具有较高的开采利用价值。提高钒钛磁铁矿的入炉品位不仅能过得到更优质的产品，同时还能降低能耗，节约能源，提高经济效益。发明人在实验中发现，可以通过煤炭快速热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行预还原的方法对钒钛磁铁矿进行提质，以便得到高品位的钒钛磁铁矿精矿。

根据本发明的实施例，热解煤的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原煤可以为长焰煤。发明人发现，长焰煤具有较高含量的挥发分，在热解条件下，长焰煤中挥发分可以发生热解反应，生成以一氧化碳、氢气和碳氢化合物为主要成分的热解气，一氧化碳、氢气可以与钒钛磁铁矿发生气基直接还原反应，从而达到对钒钛磁铁矿预还原的目的。

根据本发明的实施例，热解煤的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，热解煤的平均粒径可以为0.3～1mm。

根据本发明的实施例，钒钛磁铁矿的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量可以不低于95wt％。由此，通过分别将热解煤和钒钛磁铁矿细磨至上述不同的粒径大小，可以在快速还原处理后通过筛分的方法简便高效地将反应后的半焦与还原产物进行分离，从而提高生产的效率，并降低能耗。

根据本发明的实施例，钒钛磁铁矿与热解煤的配比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，钒钛磁铁矿与热解煤的质量比可以为1:(2～6)，由此，可以在保证提质得到的钒钛磁铁矿精矿品质的同时，避免热解气成分的过大波动。

根据本发明的具体实施例，混合物料中的水分含量可以不高于5wt％。发明人在实验中发现，如果混合物料中含有的水分过高，在对混合物料进行快速热解、还原处理时，大量热量会被水气化消耗，导致热量的浪费，能耗增大。在对混合物料进行快速还原处理之前，可以预先对混合物料进行干燥处理，保证混合物料中的水分含量不高于5wt％。发明人发现，如果将混合物料进一步干燥，则会使干燥处理的能耗显著增大，而将混合物料水分含量控制在不高于5wt％，即可满足快速还原反应的效率与能耗要求。

S200：快速还原处理

该步骤中，将混合物料供给至快速热解炉进行快速热解、还原处理，以便得到反应产物和热解气。具体地，根据本发明的实施例，可以采用辐射管作为快速热解炉的加热元件，在快速热解炉中热解煤中挥发分可以发生热解反应，生成以一氧化碳、氢气和碳氢化合物为主要成分的热解气，一氧化碳、氢气可以与钒钛磁铁矿发生气基直接还原反应，将钒钛磁铁矿中的铁氧化物还原为金属铁或四氧化三铁，从而可以通过后续磨矿磁选进行分离。

根据本发明的实施例，快速还原处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，快速热解、还原处理可以在800～900摄氏度下进行15～20s完成，由于处理时间较短，钒钛磁铁矿快速还原处理消耗的热解气较少，剩余的热解气经过除杂、分离转化后可以用于氢气竖炉的直接还原工艺中；而热解煤经过热解，其中挥发分含量降低，转化成为了固定碳含量更高的半焦，可以用作钒钛磁铁矿煤基直接还原工艺中的碳质还原剂。

S300：过筛处理

该步骤中，将反应产物在筛分装置中进行过筛处理，以便得到筛上含碳物和筛下还原矿物。

根据本发明的实施例，可以采用筛孔直径为0.1～0.3mm的筛分装置进行过筛处理，优选采用筛孔直径为0.2mm的筛分装置进行过筛处理，而快速还原处理中所采用的钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量不低于95wt％，热解煤平均粒径为0.3～1mm，通过采用筛孔直径为0.1～0.3mm的筛分装置进行过筛处理，可以有效地将热解后的半焦留在筛上，并将经提质的钒钛磁铁矿筛分至筛下，得到筛上含碳物和筛下还原矿物。

S400：水洗处理

该步骤中，利用水洗装置对筛下还原矿物进行水洗，以便除去所述筛下还原矿物中混有的煤粉、半焦，得到水洗后矿物。具体地，根据本发明的实施例，经过过筛处理得到的筛下还原矿物中仍混有少量粒径较小的半焦，通过利用水洗装置对筛下还原矿物进行水洗并沉降，可以有效地将上层漂浮的煤粉、半焦洗掉，以便除去钒钛磁铁矿中的碳质，提高钒钛磁铁矿的品位。

S500：磨矿磁选

该步骤中，将水洗后矿物在磨矿磁选装置中进行磨矿磁选，以便得到钒钛磁铁矿精矿和尾渣。具体地，根据本发明的实施例，通过快速还原处理，可以将钒钛磁铁矿中的铁氧化物有效地还原为具有磁性的金属铁或四氧化三铁，进而通过磨矿磁选，可以使磁性物进入钒钛磁铁矿精矿，非磁性脉石进入尾渣，从而提高钒钛磁铁矿精矿的品位。

由此，根据本发明实施例的处理钒钛磁铁矿的方法通过混料装置将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中混合，其中钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量不低于95wt％，热解煤的平均粒径为0.3～1mm，进而采用快速热解炉对混合物料进行快速热解、还原处理，使热解煤热解产生热解气，并利用热解气对钒钛磁铁矿进行气基直接还原反应，进而通过筛孔直径为0.1～0.3mm的筛分装置对反应产物进行过筛处理，以便分离粒径较大的半焦，然后将粒径较小的还原矿物供给至水洗装置，通过水洗进一步除去还原矿物中混有的半焦，最后通过磨矿磁选装置对水洗后矿物进行磨矿磁选，得到提质后的钒钛磁铁矿精矿。采用该方法可以有效地利用热解煤快速热解产生的热解气对钒钛磁铁矿进行提质，得到高品质的钒钛磁铁矿精矿，具有显著的经济效益。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

参考图3，按照下列步骤处理钒钛磁铁矿：

1、取粒径小于100μm的钒钛磁铁矿500kg，平均粒径0.3～1mm的长焰煤1500kg，物料经混料机充分混合后进入料仓，混合物料水分不高于5wt％，避免热解过程中水的汽化带走过多的热量，增加能耗；

2、快速热解炉温度900℃，物料自入料口自然下落到底部料仓时间为20s，加热元器件为辐射管加热，出料口料仓底部有水冷系统，对热解后的物料进行冷却降温；

3、物料冷却至100℃以下后对其进行筛分，筛孔直径为0.1mm，对筛下物料浸水，搅拌，静置，使煤粉充分上浮，对沉降固体进行磨选，磨矿浓度为67％，磨矿时间为10min，磨选后的矿浆经1000Oe磁选，烘干，得到钒钛磁铁矿精矿。其中，原钒钛磁铁矿成分如表1所示，经提质后的钒钛磁铁矿精矿成分如表2所示。

表1实施例1中原钒钛磁铁矿成分

成分	TFe	FeO				CaO
							含量(wt％)	55.68	10.68	0.825	15.40	3.19	0.23
成分	MgO		MnO
							含量(wt％)	0.73	1.74	0.25	0.056	0.013

表2实施例1中提质后的钒钛磁铁矿精矿成分

成分	TFe	FeO				CaO
							含量(wt％)	58.64	24.38	0.788	13.42	2.08	0.23
成分	MgO		MnO
							含量(wt％)	0.43	1.07	0.25	0.056	0.010

结果表明，经过上述步骤提质处理得到的钒钛磁铁矿精矿较原钒钛磁铁矿品位有较大提升。

实施例2

参考图3，按照下列步骤处理钒钛磁铁矿：

1、取粒径小于100μm的钒钛磁铁矿500kg，平均粒径0.3～1mm的长焰煤2000kg，物料经混料机充分混合后进入料仓，混合物料水分不高于5wt％，避免热解过程中水的汽化带走过多的热量，增加能耗；

2、快速热解炉温度900℃，物料自入料口自然下落到底部料仓时间为20s，加热元器件为辐射管加热，出料口料仓底部有水冷系统，对热解后的物料进行冷却降温；

3、物料冷却至100℃以下后对其进行筛分，筛孔直径为0.2mm，对筛下物料浸水，搅拌，静置，使煤粉充分上浮，对沉降固体进行磨选，磨矿浓度为67％，磨矿时间为10min，磨选后的矿浆经1000Oe磁选，烘干，得到钒钛磁铁矿精矿。其中，原钒钛磁铁矿成分如表3所示，经提质后的钒钛磁铁矿精矿成分如表4所示。

表3实施例2中原钒钛磁铁矿成分

成分	TFe	FeO				CaO
							含量(wt％)	55.68	10.68	0.825	15.40	3.19	0.23
成分	MgO		MnO
							含量(wt％)	0.73	1.74	0.25	0.056	0.013

表4实施例2中提质后的钒钛磁铁矿精矿成分

成分	TFe	FeO				CaO
							含量(wt％)	59.23	29.62	0.758	12.64	1.98	0.23
成分	MgO		MnO
							含量(wt％)	0.43	0.92	0.25	0.055	0.010

结果表明，经过上述步骤提质处理得到的钒钛磁铁矿精矿较原钒钛磁铁矿品位有较大提升。

实施例3

参考图3，按照下列步骤处理钒钛磁铁矿：

1、取粒径小于100μm的钒钛磁铁矿500kg，平均粒径0.3～1mm的长焰煤2500kg，物料经混料机充分混合后进入料仓，混合物料水分不高于5wt％，避免热解过程中水的汽化带走过多的热量，增加能耗；

2、快速热解炉温度900℃，物料自入料口自然下落到底部料仓时间为20s，加热元器件为辐射管加热，出料口料仓底部有水冷系统，对热解后的物料进行冷却降温；

3、物料冷却至100℃以下后对其进行筛分，筛孔直径为0.3mm，对筛下物料浸水，搅拌，静置，使煤粉充分上浮，对沉降固体进行磨选，磨矿浓度为67％，磨矿时间为15min，磨选后的矿浆经800Oe磁选，烘干，得到钒钛磁铁矿精矿。其中，原钒钛磁铁矿成分如表5所示，经提质后的钒钛磁铁矿精矿成分如表6所示。

表5实施例3中原钒钛磁铁矿成分

成分	TFe	FeO				CaO
							含量(wt％)	55.68	10.68	0.825	15.40	3.19	0.23
成分	MgO		MnO
							含量(wt％)	0.73	1.74	0.25	0.056	0.013

表6实施例3中提质后的钒钛磁铁矿精矿成分

成分	TFe	FeO				CaO
							含量(wt％)	58.52	25.62	0.778	13.78	1.98	0.23
成分	MgO		MnO
							含量(wt％)	0.43	0.98	0.27	0.048	0.010

结果表明，经过上述步骤提质处理得到的钒钛磁铁矿精矿较原钒钛磁铁矿品位有较大提升。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种处理钒钛磁铁矿的系统，其特征在于，包括：

混料装置，所述混料装置具有钒钛磁铁矿入口、热解煤入口和混合物料出口；

快速热解炉，所述快速热解炉具有混合物料入口和反应产物出口、热解气出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；

筛分装置，所述筛分装置具有反应产物入口、筛下物出口和筛上物出口，所述反应产物入口与所述反应产物出口相连；

水洗装置，所述水洗装置具有筛下物入口、水洗后矿物出口和水洗后半焦出口，所述筛下物入口与所述筛下物出口相连；

磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有水洗后矿物入口、钒钛磁铁矿精矿出口和尾渣出口，所述水洗后矿物入口与所述水洗后矿物出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述筛分装置的筛孔直径为0.1～0.3mm。

3.一种采用权利要求1～2任一项所述的处理钒钛磁铁矿的系统处理钒钛磁铁矿的方法，其特征在于，包括：

(1)将钒钛磁铁矿与热解煤在混料装置中进行混合，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料供给至快速热解炉进行快速热解、还原处理，以便得到反应产物和热解气；

(3)将所述反应产物在筛分装置中进行过筛处理，以便得到筛上含碳物和筛下还原矿物；

(4)利用水洗装置对所述筛下还原矿物进行水洗，以便除去所述筛下还原矿物中混有的煤粉、半焦，得到水洗后矿物；以及

(5)将所述水洗后矿物在磨矿磁选装置中进行磨矿磁选，以便得到钒钛磁铁矿精矿和尾渣。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿与所述热解煤的质量比为1:(2～6)。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钒钛磁铁矿中粒径小于150μm的粉末含量不低于95wt％。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热解煤为长焰煤。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热解煤的平均粒径为0.3～1mm。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合物料中的水分含量不高于5wt％。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述快速还原处理是在800～900摄氏度下进行15～20s完成的。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，采用筛孔直径为0.1～0.3mm的筛分装置进行所述过筛处理。