CN113430317A

CN113430317A - 使用矿热炉和熔炉制备生铁、钒渣和钛渣的方法

Info

Publication number: CN113430317A
Application number: CN202110761161.2A
Authority: CN
Inventors: 谢应凯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-07-06
Filing date: 2021-07-06
Publication date: 2021-09-24

Abstract

本发明的是提供一种使用矿热炉和熔炉制备生铁、钒渣和钛渣的方法，其要点是：以钒钛磁铁矿石作原料,以碳作还原剂,投入矿热炉中在1700℃中还原冶炼含钒生铁和钛渣；再将含钒生铁液和钛渣注入熔炉中保温,提取钛渣；再向含钒铁水中吹氧，吹氧时熔炉温度保持1400℃，得钒渣和生铁。本发明的积极效果是：使用矿热炉冶炼钒钛磁铁矿可同时制得生铁、钒渣和钛渣，且工艺简单、生产工序短、可连续生产，冶炼成本低。

Description

使用矿热炉和熔炉制备生铁、钒渣和钛渣的方法

技术领域

本发明属于冶金综合利用制备技朮领域，具体涉及使用矿热炉和熔炉制备生铁、钒渣和钛渣的方法。

背景技术

钒钛磁铁中含有铁、钒、钛等元素物质，从中可提取生铁、钒渣和钛渣，具有较高的综合利用价值。

目前，主要制备方法是用高炉冶炼钒钛磁铁矿，得到生铁和钒渣。炉渣中含二氧化钛≤25%（质量%以下同），由于炉渣含氧化钛品位低，不能回收利用造成资源的浪费。

另外也有电炉法熔炼钒钛磁铁矿直接生产含钒生铁和钛渣。再向含钒生铁水吹氧提取生铁和钒渣。所用的电炉为转炉，由炉壁耐高温（1600℃左右）能力差，渣铁不易分离，炉衬侵蚀严重需要经常补炉等问题没有投入大生产。

在现有技术中还有，使用转炉冶炼钒钛磁铁矿，加入氧化钙和氧化镁作熔剂制备生铁，钒渣和钛渣。改善铁水的流动性和渣铁昜分离等问题。其工艺流程：钒钛磁铁矿等原材料按配比制粉→造球团→烘干→预还原（焙烧）→投入转炉中熔炼成含钒生铁→吹氧提取钒渣、钛渣和生铁。工艺繁杂, 生产工序长成本高，也沒有投入大生产, 另外目前为止还沒有用矿热炉炼铁，现在炼铁都用高炉。

发明内容

本发明的是提供一种使用矿热炉和熔炉制备生铁、钒渣和钛渣的方法。

本发明的目的是这样实现的：以钒钛磁铁矿石作原料, 以碳作还原剂，按配比投入矿热炉还原冶炼钒钛磁铁矿石,因矿热炉墙是用耐高温的镁碳砖筑成, 耐高温2000℃以上. 这样冶炼时炉温可达1600－1800℃，在这样温度下矿石中的钒和铁被还原成金属。矿石中的钛和其他元素,因还原温度沒达到而沒被还原，仍保持氧化物状态成为含氧化物的炉渣。由于冶炼炉温高, 铁水流动性好, 不粘炉渣铁易分离, 同时可连续加料,连续生产，提高产量，生产成本低。將矿热炉冶炼的含钒铁水和含氧化钛的炉渣注入熔炉中, 将钛渣提出，再向熔炉中含钒铁水中吹氧，使含钒铁水中的钒氧化成渣浮于铁水之上取出制得钒渣和生铁. 同时进行脱磷. 硫. 硅处理,使铁中含碳量降至0.5--1％成为半钢. 吹氧时熔炉温度保持1400℃左右（1350－1450℃）。如果炉温高可加冷却剂调温, 若钒钛磁铁矿中含钛低为满足钛渣中含钛需要可加入钛精矿使钛渣中含氧化钛品位达到35％以上可再利用,所述的碳质还原剂煤、焦碳、石油焦. 燃气等均可，还原剂占原料量的10--40％。所制得的钒渣中含氧化钒≥5％，钛渣中含氧化钛≥35％。氧化钒和氧化钛的回收率达90％左右.钒渣可加工五氧化二钒, 成钒铁合金及化工的原料. 钛渣生产四氯化及海绵钛的主要原料.为了降低铁水中的磷和硫含量向铁中吹入脱硫剂，使铁中含硫和磷＜0.004％制成高钝铁。所述的熔炉只为保持炉温1400℃左右，所以电炉. 燃气和焦煤坩埚炉均可。总之本发明是用矿热炉还原冶炼钒钛磁铁矿石, 再用熔炉提取生铁、钒渣和钛渣。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：使用矿热炉冶炼钒钛磁铁矿可同时制得生铁、钒渣和钛渣，且工艺简单、生产工序短、可连续生产，冶炼成本低。

具体实施方式

下面通过具体实施例具体说明本发明。

实施例1：

炉料配比：钒钛磁铁矿石100公斤，其粒度小于40mm³，矿石成分：FeO 51%、TiO₂12.6%、V₂O₅ 1.6%，还含有少量的 CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃等。还原剂焦沫30公斤，造渣剂3公斤.按其配比混合均匀，在2500KVA矿热炉中冶炼35分钟炉水出炉，注入摇包炉中（转炉也可），其钛渣浮于炉水表面预以提取，並迅速向钛渣喷水降温600-800℃之间，以便制得酸熔钛渣。钛渣中含TiO₂48.1%。再向含钒铁水中注入冷却剂（氧化铁或废钢），使铁水温度降至1400℃左右，再向含钒铁水中吹入氧，使含钒铁水中的钒氧化成渣，浮于铁水表面提出制得钒渣。摇包炉的铁水可铸型或轧材，在提取生铁,钒渣和钛渣,同时连续向矿热炉加料，继续冶炼，钒渣中含V₂O₅ 12.3%。钒渣和钛渣都要粉碎磁选出渣中的铁从而富集氧化钒和氧化钛。

实施例2。

炉料配比：钒钛磁铁矿石80公斤，矿石中含FeO 55.2%、TiO₂8.5%、V₂O₅ 0.63%，余量为SiO₂、 CaO、Al₂O₃等。由于矿石中含TiO₂较低，满足不了钛渣中含氧化钛要求品位，为此补加钛精矿20公斤（含TiO2 54.2%)。煤粉30公斤，按其配比混合均匀投入矿热炉中冶炼35分钟出炉，注入燃气炉中提取钛渣，再向含钒生铁水中吹氧提取钒渣, 再向生铁中吹入造渣剂降低铁中硫和磷。钒渣中含V₂O₅ 10.1%，钛渣中含TiO₂ 51.2%、生铁中含Ｓ0.004％、Ｐ0.004％制成高钝铁。若轧制成钢材可加入钢材成分要求加入所需的铁合金。

本发明用钒钛磁铁矿石同时制取的生铁、钒渣和钛渣，使钒钛磁铁矿中的铁、钒和钛的宝贵资源得以充分利用。

Claims

1. 一种使用矿热炉和熔炉制备生铁、钒渣和钛渣的方法，其特征在于：以钒钛磁铁矿石作原料, 以碳作还原剂, 投入矿热炉中在1600－1800℃中还原冶炼含钒生铁和钛渣；再将含钒生铁液和钛渣注入熔炉中保温, 提取钛渣；再向含钒铁水中吹氧，吹氧时熔炉温度保持1350－1450℃，得钒渣和生铁。

2.按照权利要求1所述的使用矿热炉和熔炉制备生铁、钒渣和钛渣的方法，其特征在于：在原料中补加钛精矿石。