CN114196823A - 一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，结合不同原料矿之间基础特性进行互补，选用比表面积大、粒度细、造球性能优良的普通矿(铁精矿/钒钛磁铁矿)作为造球的原料之一，根据造球不同阶段分别设计海砂矿和普通矿的原料配比，加湿焖料以分别得到母球形成造球料、母球长大造球料和生球压实造球料，以不同的加料方式分批次添加到圆盘造球机的球盘内，雾状喷洒水分，相应地完成母球形成阶段、母球长大阶段和生球压实阶段的造球过程，得到多壳层球团，再经焙烧制得抗压强度大、可满足实际冶炼生产的球团，提高海砂型钒钛磁铁矿在球团制备过程中的配加量，对海砂型钒钛磁铁矿的规模化开发和生产应用具有重要意义。

Description

一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团及其制备方法

技术领域

本发明涉及炼铁原料技术领域，具体涉及一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团及其制备方法。

背景技术

海砂型钒钛磁铁矿是一种由海水冲刷作用形成的以钛磁铁矿为主要矿相的钒钛铁矿石资源，在日本、菲律宾、印度尼西亚、澳大利亚、新西兰以及中国海南岛沿海均有矿床分布。海砂矿在世界各国的储量非常丰富，易于采选，价格低廉。根据目前海砂矿资源的价值估算，其产值是仅次于海底石油，已成为第二大海洋矿产开采业。

新西兰海砂型钒钛磁铁矿作为一种结构致密、有用金属矿物镶嵌分布关系复杂的海砂钒钛矿，是目前世界上公认的难选难冶炼的铁矿资源。海砂型钒钛磁铁矿难以被利用的原因主要是其颗粒形状规则、表面光滑致密、粒度较粗、硬度和熔点也较高，与其他铁矿石相比，海砂矿比表面积小，湿容量小，亲水性差，球磨性能和成球性能等均较差。因而一直未在钢铁工业上作为炼铁原料进行大量使用，国内外的相关研究大多集中于对海砂原矿的预处理以及还原机理方面，而关于球团矿的制备用以提高海砂原矿使用量的研究相对较少。

根据目前相关文献的报道，国内已有部分学者开始尝试在烧结球团过程中配加海砂矿，进行生产烧结或制作球团等炼铁原料。由于海砂型钒钛磁铁矿的颗粒表面的特殊性质，导致海砂矿的制粒性差，难以成球。

目前钢铁企业中海砂矿仅在烧结工序中使用，且其配加量一般不超过20％，同时还需要对海砂矿进行球磨预处理。因此，解决海砂矿制粒性差的问题，提高海砂型钒钛磁铁矿作为炼铁原料的使用量，对海砂型钒钛磁铁矿的开发和利用具有重要意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术中海砂型钒钛磁铁矿难以造球以至于无法在钢铁工业上作为炼铁原料进行大量使用的技术难题，本发明提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，利用该方法可制备海砂型钒钛磁铁矿掺量较高、抗压强度大、满足生产要求的球团，从而提高海砂型钒钛磁铁矿作为炼铁原料在钢铁工业中的使用量，对普通铁矿石资源构成补充，为钢铁企业节约原料成本。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，其包括：

S1、备料

将原料矿和膨润土分别干燥和筛分，除去原料矿中的含铁物料和膨润土中粗大颗粒及杂质；所述原料矿包含海砂矿和普通矿；

海砂矿为海砂型钒钛磁铁矿原矿或球磨后的海砂型钒钛磁铁矿或前述两种的混合；普通矿为普通铁精矿或普通钒钛磁铁矿或前述两种的混合；其中，海砂矿在原料矿中的质量占比为50-70％；

S2、制备多壳层生球

将原料矿按母球形成、母球长大和生球压实三个阶段分成三份，分别为母球形成料、母球长大料和生球压实料；

其中，母球形成料中普通矿的质量占比≥50％；生球压实料中普通矿的质量占比≥30％；将其余的海砂矿和普通矿作为母球长大料；

将母球形成料、母球长大料和生球压实料分别配加1.5-2％的膨润土，加水湿混、焖料、分别得到母球形成造球料、母球长大造球料和生球压实造球料，按照造球顺序，分别添加到造球机中用于完成母球形成、母球长大和生球压实三个阶段的造球过程，得到多壳层生球；

S3、将S2制得的多壳层生球烘干、焙烧，得到多壳层氧化球团。

根据本发明的较佳实施例，S1中，干燥的温度为105-115℃，干燥的时间为4-6h；S3中，对S2制得的多壳层生球烘干的条件为：105-115℃，干燥的时间为3-5h。

根据本发明的较佳实施例，S2中，采用普通矿总质量的1/4-1/2作为母球形成料。优选地，母球形成阶段造球的时间为8-12min，所述母球的粒径为2-4mm。

根据本发明的较佳实施例，S2中，采用普通矿总质量的1/4-5/8与全部海砂矿共同作为母球长大料或者全部用海砂矿作为母球长大料；采用普通矿总质量的1/8-1/4作为生球压实料。

根据本发明的较佳实施例，S2中，采用普通矿总质量的1/3-1/2和海砂矿总质量的1/4-1/2共同作为母球形成料和生球压实料；其余海砂矿和普通矿共同作为母球长大料。

优选地，海砂矿在原料矿中的质量占比为55-65％，更优选为60％。

优选地，在大部分实施例中，母球形成料全部采用普通矿，不掺入海砂矿；在部分实施例中，母球形成料由普通矿和海砂矿组成，但普通矿占比不低于50％，优选不低于60％。优选地，在大部分实施例中，生球压实阶段全部采用普通矿，不掺入海砂矿；在部分实施例中，生球压实料由普通矿和海砂矿组成，但普通矿在生球压实料的占比不低于30％，优选不低于40％。海砂矿(海砂矿原矿和球磨海砂矿)总量的50％以上(更优选是70％以上)是在母球长大阶段投到造球机的球盘内的，用于完成母球长大阶段的造球过程。在三个阶段中，投料的方式都是分批次投料，边投料边进行雾状喷水。

根据本发明的较佳实施例，S2中，在母球形成阶段，以雾状形式喷洒水分，且水分总量为母球形成造球料质量的2±0.2％，母球形成阶段的造球时间为8-12min，所述母球的粒径为2-4mm。母球长大阶段的造球时间为10-15min，至生球粒径为8-10mm时，即初步形成多壳层生球。生球压实阶段的造球时间为4-8min，至生球的粒径为10-12.5mm时，停止加料和洒水。

根据本发明的较佳实施例，S2中，在将母球形成料、母球长大料和生球压实料制备成母球形成造球料、母球长大造球料、生球压实造球料时，配加膨润土后，加水湿混10-20min，加水量为湿混物料总质量的7-8％；所述焖料是指：将湿混后的物料转移至容器中密封放置，焖料时间为20-30min。

根据本发明的较佳实施例，S2中，母球长大阶段的造球时间为10-15min至生球的粒径为8-10mm时初步形成多壳层生球；生球压实阶段的造球时间为4-8min，至生球的粒径为10-12.5mm时停止添加料和水。

根据本发明的较佳实施例，S2中，在将母球形成料、母球长大料和生球压实料制备成母球形成造球料、母球长大造球料、生球压实造球料时，分别配加1.5-2％的膨润土，加水湿混10-20min，加水量为总湿混物料质量的7-8％；焖料为将湿混后的物料转移至容器中密封放置，焖料时间为20-30min。

根据本发明的较佳实施例，S3中，焙烧制度为：

预热阶段，以8-12℃/min的升温速率加热至850-950℃，保温10-20min，同时以2.4-3.0L/min的速率通入空气；

焙烧阶段，以4-6℃/min的升温速率由850-950℃加热升温至1150-1250℃，保温10-20min，同时以2.4-3.0L/min的速率通入空气；

冷却阶段，以6-10℃/min的冷却速率由1150-1250℃随炉冷却至850-950℃，同时以2.4-3.0L/min的速率通入空气，然后取出自然冷却至室温。

根据本发明的较佳实施例，S2中，在母球长大阶段，按如下四种方式之一进行操作，以初步形成多壳层生球：

方案A：将母球长大料中的海砂矿和普通矿混合，配加膨润土，加水湿混，焖料得到母球长大造球料，将母球长大造球料分批次地添加到造球机内，同时雾状喷洒水分，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球；

方案B：将母球长大料中的海砂矿与普通矿分别单独配加膨润土，加水湿混，焖料，分别得到海砂矿母球长大造球料和普通矿母球长大造球料；将母球长大过程分为前中后期，在前期和后期向造球机内添加海砂矿母球长大造球料，中期向造球机内添加普通矿母球长大造球料，依此分层添加，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球；

方案C：将母球长大料中的海砂矿与普通矿分别单独配加膨润土，加水湿混，焖料，分别得到海砂矿母球长大造球料和普通矿母球长大造球料；在母球长大阶段，分批次交替式地向造球机内添加普通矿母球长大造球料和海砂矿母球长大造球料，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球；

方案D：将母球长大料中的海砂矿与普通矿进行分组混合，且各组中海砂矿和普通矿的配加量呈梯度变化；将各组配加膨润土，加水湿混，焖料；在母球长大阶段，按照使球团各层中铁精矿和海砂矿的配加量呈梯度变化的方式分批次向造球机内加料，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球。

第二方面，本发明提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团，其采用上述任一实施例的制备方法制得。

优选地，所述高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团中，海砂型钒钛磁铁矿的质量百分比约50-70％。球团中，海砂型钒钛磁铁配加量远高于现有技术中，烧结工序海砂型钒钛磁铁矿的配加量不超过20％的情况，对海砂型钒钛磁铁矿的进一步开发和充分利用具有重要意义。

优选地，所述高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的性能为：预热球团的抗压强度为397-587N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2439-2854N/个球，还原膨胀性能为12.54-15.23％，满足实际生产应用的要求。

(三)有益效果

本发明提供的高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，结合不同原料矿之间基础特性的互补优势，选用比表面积大、粒度细、造球性能优良的普通铁精矿/钒钛磁铁矿作为造球的原料之一，根据造球不同阶段分别设计海砂矿和普通铁精矿/钒钛磁铁矿的原料配比、加水湿混，焖料，以得到母球形成造球料、母球长大阶段和生球压实阶段使用的物料，分别分批次投入到圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分，以相应地完成母球形成阶段、母球长大阶段和生球压实阶段的造球过程，最终得到多壳层球团，经焙烧后制得抗压强度大、可以满足实际冶炼生产的球团，提高海砂型钒钛磁铁矿在球团制备过程中的配加量，进而提高海砂型钒钛磁铁矿作为炼铁原料在钢铁工业中的使用量，对海砂型钒钛磁铁矿的开发和利用具有重要意义。

本发明在母球形成阶段，使用占比≥50％的普通铁精矿/钒钛磁铁矿以帮助快速成核，在母球长大阶段，分别采用了多种特定的加料方式，以帮助海砂矿成球。实验证明，本发明的方法确实能够制备生球落下强度大、抗压强度较高、成品球团抗压强度大、还原膨胀性能满足生产要求的高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团。

本发明方法制备的高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团，抗压强度可达到2000N/个球以上，球团的还原膨胀性低于20％，符合国家二级球团矿使用标准，完全满足钢铁企业使用要求，为企业大规模利用海砂型钒钛磁铁矿制备球团提供了新途径。

附图说明

图1为采用本发明中提供的方法制备高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的工艺流程图。

图2为本发明中所使用的新西兰海砂型钒钛磁铁矿宏观和微观形貌图；其中，(a)为宏观形貌；(b)为放大200倍下SEM图；(c)为放大500倍下的SEM图。

图3为采用本发明提供的方法制备的海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团各个阶段的球团宏观形貌；其中，(a)为生球；(b)为干燥球；(c)为焙烧球；(d)为氧化球团；(e)为还原后球团。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本发明各实施例中所用的海砂型钒钛磁铁矿来自新西兰沿海地区的新西兰海砂型钒钛磁铁矿，其粒度在200目以下的颗粒质量占总质量的1％以上，润磨后其粒度在200目以下的颗粒质量占总质量的67％以上，主要的化学成分包含(按重量百分比计)：TFe:57.53～59.63％，FeO:28.00～29.30％，SiO₂:3.11～3.41％，CaO:1.00～1.50％，MgO:2.00～3.00％，Al₂O₃:3.00～3.50％，TiO₂:6.50～7.00％，V₂O₅:0.45～0.50％，P:0.12～0.17％，S:0.002～0.004％，烧损为0.10～0.20％。如图2所示，为本发明各实施例中所使用的新西兰海砂型钒钛磁铁矿宏观和微观形貌图；其中，(a)为宏观形貌；(b)为放大200倍下SEM图；(c)为放大500倍下的SEM图。

本发明各实施例中所用的普通精铁矿选用司家营矿粉，其粒度在200目以下的颗粒质量占总质量的75％以上，主要的化学成分包含(按重量百分比计)：TFe:54.29～66.75％，FeO:17.59～18.21％，SiO₂:6.12～7.21％，CaO:0.21～0.28％，MgO:0.38～0.52％，Al₂O₃:0.36～0.52％，TiO₂:0.10～0.14％，V₂O₅:0.02～0.04％，P:0.01～0.03％，S:0.055～0.065％，烧损为0.65～0.81％。

本发明各实施例中所用的膨润土为国内某大型钢铁企业生产现场用粘结剂，主要矿物成分为具有层状结构、阳离子吸附交换能力和较强水化能力的蒙脱石[Al₂(Si₄O₁₀)(OH)₂·nH₂O]，其化学成分主要包含(按重量百分比计)：SiO₂:44.88％、CaO:4.08％、MgO:2.88％、Al₂O₃:12.88％、Na₂O:4.18％、K₂O:1.03％。

本发明各实施例中，测试生球落下强度的方法为：将生球从500mm的高度做自由落体，落到3～5mm厚的钢板上，反复数次，规定直至球团出现裂缝或者破裂成块时的落下次数为落下强度指标(包括出现裂缝或破裂的这一次在内)。每次测定12个球团，去除落下强度的最大值和最小值，求取剩下10个的算术平均值，记录为该生球的落下强度，单位为次/个球。

本发明各实施例中，测试生球抗压强度采用压力法检测。

本发明各实施例中，测试生球水分的方法为：称取新制备的球团200.00g左右，放入110±5℃的烘箱中进行干燥处理180min，烘干后取出立即称其质量并计算水分，其单位为％。

本发明各实施例中，多壳层氧化球团抗压强度的检测设备为球团抗压强度测定仪，依据测定标准GB/T 14201-93“铁矿球团抗压强度测定方法”进行测定。

本发明各实施例中，多壳层氧化球团还原膨胀指数测定依据GB/T13240-91“铁矿球团相对自由膨胀指数的测定方法”进行测定。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入110℃的烘箱中进行干燥处理5h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到母球形成造球料。

母球长大阶段：将25％的普通铁精矿+40％的海砂原矿+20％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到母球长大造球料。

生球压实阶段：将5％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到生球压实造球料。

上述三阶段的配料，在加水湿混过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约15min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料25min。加水采用雾状喷壶分两次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为10min左右。然后，继续分批次向圆盘造球机内添加母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为15min。最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，当生球粒度达到10-12.5mm左右时，停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为8min。

S3、将生球在110℃烘箱内干燥4h后放入马弗炉中，以10℃/min升温至900℃，预热保温时间为15min，同时通入2.6L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以5℃/min升温至1200℃后，进行氧化焙烧15min，同时通入2.6L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以8℃/min冷却至900℃，同时通入2.6L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为11次/个球，生球抗压强度为9N/个球，生球水分为8.95％，预热球团的抗压强度为397N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2439N/个球，还原膨胀性能为13.65％。如图3所示，为本实施例制备的海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团各个阶段的球团宏观形貌；其中，(a)为生球；(b)为干燥球；(c)为焙烧球；(d)为氧化球团；(e)为还原后球团。由图可知，本实施例制备的球团颗粒均匀、外形完整。

实施例2

本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入110℃的烘箱中进行干燥处理5h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到母球形成造球料。

母球长大阶段：将20％的普通铁精矿+40％的海砂原矿+20％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到母球长大造球料。

生球压实阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到生球压实造球料。

上述三阶段的配料，在加水湿混过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约15min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料30min。加水采用雾状喷壶分3次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为8min左右。然后，继续分批次向圆盘造球机内添加母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为13min。最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，当生球粒度达到10-12.5mm左右时，停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为8min。

S3、将生球在110℃烘箱内干燥4h后放入马弗炉中，以12℃/min升温至950℃，预热保温时间为15min，同时通入3.0L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以6℃/min升温至1250℃后，进行氧化焙烧10min，同时通入3.0L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以10℃/min冷却至850℃，同时通入3.0L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为13次/个球，生球抗压强度为8N/个球，生球水分为8.64％，预热球团的抗压强度为420N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2486N/个球，还原膨胀性能为12.54％。

实施例3

本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入105℃的烘箱中进行干燥处理6h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到母球形成造球料。

母球长大阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土加水湿混，焖料，得到普通矿母球长大造球料；将30％的海砂原矿+15％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土加水湿混，焖料，得到海砂矿母球长大造球料。

在生球压实阶段：将20％的普通铁精矿+10％的海砂原矿+5％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到生球压实造球料。

上述配料过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约20min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料30min。加水采用雾状喷壶分3次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为8min左右。

然后，继续分批次交替式地向圆盘造球机内添加普通矿母球长大造球料和海砂矿母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为15min。

最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，当生球粒度达到10-12.5mm左右时，停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为4min。

S3、将生球在105℃烘箱内干燥5h后放入马弗炉中，以8℃/min升温至950℃，预热保温时间为10min，同时通入2.4L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以4℃/min升温至1150℃后，进行氧化焙烧10min，同时通入2.4L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以6℃/min冷却至850℃，同时通入2.4L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为10次/个球，生球抗压强度为8N/个球，生球水分为8.81％，预热球团的抗压强度为444N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2570N/个球，还原膨胀性能为14.98％。

实施例4

本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入105℃的烘箱中进行干燥处理6h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段：将15％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到母球形成造球料。

母球长大阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土加水湿混，焖料，得到普通矿母球长大造球料；将30％的海砂原矿+15％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土加水湿混，焖料，得到海砂矿母球长大造球料。

生球压实阶段：将15％的普通铁精矿+10％的海砂原矿+5％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土加水湿混，焖料，得到生球压实造球料。

上述配料过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约20min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料25min。加水采用雾状喷壶分2次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为10min左右。

然后，继续分批次交替式地向圆盘造球机内添加普通矿母球长大造球料和海砂矿母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为10min。

最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，当生球粒度达到10-12.5mm左右时，停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为8min。

S3、将生球在105℃烘箱内干燥5h后放入马弗炉中，以10℃/min升温至900℃，预热保温时间为10min，同时通入2.4L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以5℃/min升温至1200℃后，进行氧化焙烧15min，同时通入2.4L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以8℃/min冷却至900℃，同时通入2.4L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为10次/个球，生球抗压强度为8N/个球，生球水分为8.12％，预热球团的抗压强度为431N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2610N/个球，还原膨胀性能为13.87％。

实施例5

本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入115℃的烘箱中进行干燥处理4h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段：将20％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到母球形成造球料。

母球长大阶段：将40％的海砂原矿+20％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到海砂矿母球长大造球料；将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到普通矿母球长大造球料。

生球压实阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到生球压实造球料。

上述配料过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约10min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料25min。加水采用雾状喷壶分2次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为12min左右。

然后，继续分批次向圆盘造球机内添加母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为10min。将生球长大过程分为前中后期，在前期和后期添加海砂矿母球长大造球料，中期添加普通矿母球长大造球料，依此方式向圆盘造球机内加料。

最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，使生球粒度达到10-12.5mm左右，此时停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为6min。

S3、将生球在115℃烘箱内干燥3h后放入马弗炉中，以12℃/min升温至850℃，预热保温时间为20min，同时通入2.6L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以6℃/min升温至1150℃后，进行氧化焙烧20min，同时通入2.6L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以10℃/min冷却至950℃，同时通入2.6L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为10次/个球，生球抗压强度为9N/个球，生球水分为9.68％，预热球团的抗压强度为480N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2647N/个球，还原膨胀性能为14.79％。

实施例6

本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入115℃的烘箱中进行干燥处理4h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到母球形成造球料。

母球长大阶段：将40％的海砂原矿+20％的球磨海砂矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到海砂矿母球长大造球料，将20％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到普通矿母球长大造球料。

生球压实阶段：将10％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料得到生球压实造球料。

上述配料过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约10min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料30min。加水采用雾状喷壶分2次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为10min左右。

然后，继续分批次向圆盘造球机内添加母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为15min。将生球长大过程分为前中后期，在前期和后期添加海砂矿母球长大造球料，中期添加普通矿母球长大造球料，依此方式向圆盘造球机内加料。

最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，使生球粒度达到10-12.5mm左右，此时停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为6min。

S3、将生球在115℃烘箱内干燥3h后放入马弗炉中，以8℃/min升温至850℃，预热保温时间为10min，同时通入3.0L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以4℃/min升温至1200℃后，进行氧化焙烧20min，同时通入3.0L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以6℃/min冷却至950℃，同时通入3.0L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为12次/个球，生球抗压强度为10N/个球，生球水分为9.12％，预热球团的抗压强度为452N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2732N/个球，还原膨胀性能为14.23％。

实施例7

本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入110℃的烘箱中进行干燥处理5h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段和生球压实阶段：将10％的海砂原矿和5％的球磨海砂矿以及20％的普通铁精矿进行混合，加水湿混，焖料，得到母球形成造球料和生球压实造球料，两个阶段分别使用混合料的一半。

母球长大阶段：以剩余的全部海砂原矿和球磨海砂矿、剩余的普通铁精矿用于制作母球长大阶段的造球料。

在配制母球长大造球料时，进行梯度配料，如从球团壳层内至外，依次按照如下方式配料：

①12％海砂原矿+8％球磨海砂矿+2％普通铁精矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料；

②8％海砂原矿+4％球磨海砂矿+4％普通铁精矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料；

③6％海砂原矿+2％球磨海砂矿+6％普通铁精矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料；

④4％海砂原矿+1％球磨海砂矿+8％普通铁精矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料。

上述配料过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约15min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料25min。加水采用雾状喷壶分2次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为12min左右。

然后，继续分批次向圆盘造球机内添加母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为15min。在加料过程中，使球团的各层造球料中的铁精矿/海砂矿的配加量呈梯度变化，具体是在母球长大过程中，分批次先投入①号料，再投入②号料、接下来是③号和④号料，使越到外层的造球料中普通铁精矿的用量越高，以将海砂矿包裹在造球性能优良的普通铁精矿的内部。

最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，使生球粒度达到10-12.5mm左右，此时停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为4min。

S3、将生球在110℃烘箱内干燥4h后放入马弗炉中，以8℃/min升温至850℃，预热保温时间为20min，同时通入2.8L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以4℃/min升温至1200℃后，进行氧化焙烧15min，同时通入2.8L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以6℃/min冷却至950℃，同时通入2.8L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为9次/个球，生球抗压强度为7N/个球，生球水分为8.72％，预热球团的抗压强度为555N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2812N/个球，还原膨胀性能为15.23％。

实施例8

本实施例提供一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入110℃的烘箱中进行干燥处理5h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、按造球的母球形成阶段、母球长大阶段、生球压实阶段三个阶段分别配料，加水湿混，焖料，然后分批次加到圆盘造球机中完成相应阶段的造球过程，具体地：

母球形成阶段和生球压实阶段：将15％的海砂原矿和10％的球磨海砂矿以及20％的普通铁精矿进行混合，加水湿混，焖料，得到母球形成造球料和生球压实造球料，两个阶段分别使用混合料的一半。

母球长大阶段：将25％的海砂原矿+10％的球磨海砂矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到海砂矿母球长大造球料，将20％的普通铁精矿外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料，得到普通矿母球长大造球料。

母球长大阶段：以剩余的全部海砂原矿和球磨海砂矿、剩余的普通铁精矿用于制作母球长大阶段的造球料。

在配制母球长大造球料时，进行梯度配料，如从球团壳层内至外，依次按照如下方式配料：

①12％海砂原矿+5％球磨海砂矿+4％普通铁精矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料；

②8％海砂原矿+3％球磨海砂矿+6％普通铁精矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料；

③5％海砂原矿+2％球磨海砂矿+10％普通铁精矿混合，外配1.5％的膨润土，加水湿混，焖料。

上述配料过程中，加水量为混匀后湿润物料的7％，湿混过程约15min，并将湿混后的混合料分别转移至塑料圆桶中加盖焖料30min。加水采用雾状喷壶分2次加水。

先将母球形成造球料分批次加入圆盘造球机的球盘内，同时以雾状形式喷洒水分(总水量为母球形成造球料质量的2％)，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间为12min左右。

然后，继续分批次向圆盘造球机内添加母球长大造球料，同时以雾状形式喷洒水分，进行二次造球，使母球继续长大，粒度达到8-10mm左右，初步形成一定规格的多壳层生球，母球长大阶段造球时间为13min。在加料过程中，使球团的各层造球料中的铁精矿/海砂矿的配加量呈梯度变化，具体是在母球长大过程中，分批次先投入①号料，再投入②号料、最后是③号料，接着再添加①号料、②号料、最后是③号料。

最后，继续将生球压实造球料分批次添加至圆盘造球机内，同时以雾状形式喷洒水分，进行生球最后的压实收尾，使生球粒度达到10-12.5mm左右，此时停止添加混合物料和水。当球团表面无明显水分时，将生球滚出圆盘造球机，最终形成规格合格的多壳层生球，生球压实阶段造球时间为6min。

S3、将生球在110℃烘箱内干燥4h后放入马弗炉中，以12℃/min升温至950℃，预热保温时间为15min，同时通入2.6L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以6℃/min升温至1250℃后，进行氧化焙烧10min，同时通入2.6L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以10℃/min冷却至900℃，同时通入2.6L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为11次/个球，生球抗压强度为9N/个球，生球水分为7.98％，预热球团的抗压强度为587N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2854N/个球，还原膨胀性能为15.21％。

对比例1

本对比例为一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，具体如下：

S1、将新西兰海砂型钒钛磁铁矿原矿(以下简称海砂原矿)、球磨后的海砂型钒钛磁铁矿(以下简称球磨海砂矿)和普通铁精矿经0.5mm的筛子进行筛分，并将以上原料和膨润土放入110℃的烘箱中进行干燥处理5h。原料中海砂原矿40％+球磨海砂矿20％，两种海砂型钒钛磁铁矿占原料总质量60％，普通铁精矿为40％。分别用电子天平(精度0.01g)称取各原料，总计5kg。

S2、将经过干燥处理的原料和膨润土取出，用电子天平(精度0.01g)按照海砂原矿配加量为40％、球磨海砂矿配加量为20％、普通铁精矿配加量为40％，称取5kg的原料，外配0.075kg的膨润土混合均匀，得到造球混合料。

将混合料放入混料圆盆中进行充分混匀，并采用雾状喷壶分次加水的方法，对混合料进行二次加水混匀，整个过程中对混合料加水的总质量为混合料总质量的7％左右。整个湿混过程大约15min，并将湿混后的混合料转移至塑料圆桶中加盖焖料25min。

取500g的混合料加入圆盘造球机内并加入适量的水，使产生一定数量的母球，母球粒度控制在2-4mm，造母球时间10min左右。然后不断添加混合料，同时以雾状形式喷洒水分，使球团粒度达到10-12.5mm左右，此时停止添加混合料和水。当球团表面无明显水分时，滚出球团，选取粒度为10-12.5mm的球团作为合格生球备用，整个过程控制在15min。

S3、将生球在110℃烘箱内干燥4h后放入马弗炉中，以10℃/min升温至900℃，预热保温时间为15min，同时通入2.8L/min的空气，以便提高炉内的氧化气氛；将马弗炉以5℃/min升温至1200℃后，进行氧化焙烧15min，同时通入2.8L/min的空气；完成氧化焙烧后，将马弗炉以8℃/min冷却至900℃，同时通入2.8L/min的空气，然后从马弗炉中取出焙烧后的球团，进行自然冷却至室温，即可得到氧化焙烧后的成品球团。

球团性能指标检测，结果如下：生球落下强度为4次/个球，生球抗压强度为4N/个球，生球水分为8.91％，预热球团的抗压强度为326N/个球，氧化焙烧后成品球团的抗压强度为2665N/个球，还原膨胀性能为12.56％。

综合实施例1-8及对比例1可知，本发明实施例1-8制备的球团其生球落下强度、生球抗压强度都远优于对比例1。由此说明，本发明分段交替式加料制备高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的方法，相较于一贯式直接混料法制备的生球球团，其落下强度和抗压强度显著提高。

综上所述，本发明提供的方法，有利于充分利用新西兰海砂型钒钛磁铁矿资源，该海砂型钒钛磁铁矿资源储量丰富、易于采选、价格低廉、生产成本低，性价比相对较高，有利于缓解铁矿资源短缺的困境，节约钢铁企业原料成本，同时可高效利用金属钒和钛。本发明提供的方法中，整个球团的制备工艺简单可行，无需额外添加生产设备，氧化焙烧温度以及时间要求相对较低，能合理控制企业生产成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团的制备方法，其特征在于，包括：

S1、备料

将原料矿和膨润土分别干燥和筛分，除去原料矿中的含铁物料和膨润土中粗大颗粒及杂质；所述原料矿包含海砂矿和普通矿；

海砂矿为海砂型钒钛磁铁矿原矿或球磨后的海砂型钒钛磁铁矿或前述两种的混合；普通矿为普通铁精矿或普通钒钛磁铁矿或前述两种的混合；其中，海砂矿在原料矿中的质量占比为50-70％；

S2、制备多壳层生球

将原料矿按母球形成、母球长大和生球压实三个阶段分成三份，分别为母球形成料、母球长大料和生球压实料；其中，

母球形成料中普通矿的质量占比≥50％；生球压实料中普通矿的质量占比≥30％；其余的海砂矿和普通矿作为母球长大料；

将母球形成料、母球长大料和生球压实料分别配加1.5-2％的膨润土，加水湿混、焖料、分别得到母球形成造球料、母球长大造球料和生球压实造球料，按照造球顺序，分别添加到造球机中用于完成母球形成、母球长大和生球压实三个阶段的造球过程，得到多壳层生球；

S3、将S2制得的多壳层生球烘干、焙烧，得到多壳层氧化球团。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，干燥的温度为105-115℃，干燥的时间为4-6h；S3中，对S2制得的多壳层生球烘干的条件为：105-115℃，干燥的时间为3-5h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，采用普通矿总质量的1/4-1/2作为母球形成料。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，采用普通矿总质量的1/4-5/8与全部海砂矿共同作为母球长大料或者全部用海砂矿作为母球长大料；采用普通矿总质量的1/8-1/4作为生球压实料。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，采用普通矿总质量的1/3-1/2和海砂矿总质量的1/4-1/2共同作为母球形成料和生球压实料；其余海砂矿和普通矿共同作为母球长大料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，在母球形成阶段，以雾状形式喷洒水分，且水分总量为母球形成造球料质量的2±0.2％；母球形成阶段的造球时间为8-12min，所述母球的粒径为2-4mm；母球长大阶段的造球时间为10-15min，至生球粒径为8-10mm时，即初步形成多壳层生球；生球压实阶段的造球时间为4-8min，至生球的粒径为10-12.5mm时，停止加料和洒水。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，在将母球形成料、母球长大料和生球压实料制备成母球形成造球料、母球长大造球料、生球压实造球料时，配加膨润土后，加水湿混10-20min，加水量为湿混物料总质量的7-8％；所述焖料是指：将湿混后的物料转移至容器中密封放置，焖料时间为20-30min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

S3中，焙烧制度为：预热阶段，以8-12℃/min的升温速率加热至850-950℃，保温10-20min，同时以2.4-3.0L/min的速率通入空气；

焙烧阶段，以4-6℃/min的升温速率由850-950℃加热升温至1150-1250℃，保温10-20min，同时以2.4-3.0L/min的速率通入空气；

冷却阶段，以6-10℃/min的冷却速率由1150-1250℃随炉冷却至850-950℃，同时以2.4-3.0L/min的速率通入空气，然后取出自然冷却至室温。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，在S2中，在母球长大阶段，按如下四种方式之一进行操作，以初步形成多壳层生球：

方案A：将母球长大料中的海砂矿和普通矿混合，配加膨润土，加水湿混，焖料得到母球长大造球料，将母球长大造球料分批次地添加到造球机内，同时雾状喷洒水分，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球；

方案B：将母球长大料中的海砂矿与普通矿分别单独配加膨润土，加水湿混，焖料，分别得到海砂矿母球长大造球料和普通矿母球长大造球料；将母球长大过程分为前中后期，在前期和后期向造球机内添加海砂矿母球长大造球料，中期向造球机内添加普通矿母球长大造球料，依此分层添加，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球；

方案C：将母球长大料中的海砂矿与普通矿分别单独配加膨润土，加水湿混，焖料，分别得到海砂矿母球长大造球料和普通矿母球长大造球料；在母球长大阶段，分批次交替式地向造球机内添加普通矿母球长大造球料和海砂矿母球长大造球料，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球；

方案D：将母球长大料中的海砂矿与普通矿进行分组混合，且各组中海砂矿和普通矿的配加量呈梯度变化；将各组配加膨润土，加水湿混，焖料；在母球长大阶段，按照使球团各层中铁精矿和海砂矿的配加量呈梯度变化的方式分批次向造球机内加料，使母球长大至预定粒度，初步形成多壳层生球。

10.一种高配比海砂型钒钛磁铁矿多壳层球团，其采用权利要求1-9任一项权利要求所述的制备方法制得。

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