專利名稱：提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法。
背景技術(shù)：
高爐冶煉釩鈦磁鐵礦已走過了約40年的歷程，隨著我國技術(shù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的技術(shù)也得到了較大的進(jìn)步。現(xiàn)有技術(shù)中高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的方法主要為將燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和塊礦按60 70 25 35 3 7的重量比加入到高爐冶煉，與焦炭在高爐內(nèi)按一層焦炭層、一層礦石層交替排布。下部鼓風(fēng)燃燒焦炭得到高溫，燃燒帶的溫度可達(dá)到2100 2200°C，在此過程中礦石從上到下逐漸完成還原過程。在冶煉過程中，隨著鐵的還原，釩也被還原進(jìn)入鐵水，釩還原進(jìn)入鐵水越多，說明釩的收得率越高，相應(yīng)鐵水的提釩率就越高。通常高爐釩鈦磁鐵礦冶煉中釩的收得率只能達(dá)到68 70%，通過實驗室研究表明，鐵中含釩量和釩的回收率都已達(dá)到或接近高爐生產(chǎn)的最高水平，再提高釩的收得率已成為本行業(yè)的一個技術(shù)難題。釩屬于一種稀有元素，共生于釩鈦磁鐵礦中，在高爐冶煉過程中還原進(jìn)入鐵水，再從鐵水中提出釩制得成釩的產(chǎn)品。提高高爐冶煉過程中的釩收得率，可以提高釩鈦磁鐵礦中釩的利用效率，從而減少資源浪費，生產(chǎn)更多的釩產(chǎn)品；釩的收得率是高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的一個重要指標(biāo)，如何提高釩鈦磁鐵礦冶煉中釩的收得率是目前鋼鐵行業(yè)急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法將占焦炭加入總量10 20%的焦炭和燒結(jié)礦混合后，與釩鈦球團(tuán)礦一并加入到高爐中形成礦石層，所述礦石層與焦炭層交替排布，焦炭層中焦炭的量為焦炭加入總量的80 90%。其中，上述方法中燒結(jié)礦的量占礦石層礦石總重量的55 65%，釩鈦球團(tuán)礦的量占礦石總重量的；35 45%。其中，上述方法中燒結(jié)礦的加入量占礦石總重量的55 60%、釩鈦球團(tuán)礦的加入量占礦石總重量的40 45%。其中，上述方法中所述燒結(jié)礦的堿度(Ca0/Si02)為2. 1 2. 5。進(jìn)一步的，所述燒結(jié)礦的堿度(Ca0/Si02)為2. 4 2. 5。其中，上述方法中所述燒結(jié)礦是按重量配比用以下原料制得釩鈦磁鐵精礦30 40%、普通鐵礦40 50%、燃料3 7%和熔劑13 17% ；進(jìn)一步的，所述釩鈦磁鐵精礦按重量計含IFe 54 55%、TiO2 :12. 5 12. 9%,所述普通鐵礦按重量計含IFe57 62% ,Si025 15%，所述燃料為煤粉和焦粉中的至少一種，所述溶劑為石灰石和生石灰中的至少一種。其中，上述方法中所述釩鈦球團(tuán)礦是按重量配比向原料釩鈦磁鐵精礦中加入1 2%的膨潤土經(jīng)造球后干燥、焙燒制得。進(jìn)一步的，所述膨潤土的吸藍(lán)量為33. 5g/100g，膠質(zhì)價為99%，膨脹容為12. 5ml/ g°進(jìn)一步的，所述圓盤造球的粒度為10 15厘米。本發(fā)明方法具體可以按照以下方式實施一種提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，包括如下步驟a、制備燒結(jié)礦按重量配比將釩鈦磁鐵精礦30 40%、普通鐵礦 40 50%、燃料3 7%和熔劑13 17%燒結(jié)、破碎、篩分得到燒結(jié)礦，燒結(jié)礦的堿度CaO/ SiO2為2. 4 2. 5 ；其中，所述釩鈦磁鐵精礦按重量計含TFe 54 55%、:12. 5 12. 9%，所述普通鐵礦按重量計含TFe57 62%、 15%，所述燃料為煤粉或焦粉的至少一種，所述溶劑為石灰石或生石灰的至少一種。b、制備釩鈦球團(tuán)礦釩鈦球團(tuán)礦是按重量配比向原料釩鈦磁鐵精礦中加入1 2%的膨潤土經(jīng)混勻、潤磨后造球，再干燥、氧化焙燒制得，所述膨潤土的吸藍(lán)量為33. 5g/100g，膠質(zhì)價為99%，膨脹容為12. 5ml/g,圓盤造球的粒度為10 15厘米。C、高爐冶煉將燒結(jié)礦和高爐冶煉中焦炭加入總量的10 20%的焦炭混合后，與釩鈦球團(tuán)礦一并加入到高爐中形成礦石層，所述礦石層與焦炭層交替排布， 焦炭層中焦炭的量為焦炭加入總量的80 90%，燒結(jié)礦的量占礦石總重量的55 65%， 釩鈦球團(tuán)礦的量占礦石總重量的35 45%。布置好原料按常規(guī)高爐冶煉方法冶煉。本發(fā)明方法減少了使用原料的種類，有效提高了釩鈦磁鐵礦高爐冶煉過程中釩的收得率，同時也可加快鐵的還原，提高高爐的冶煉強(qiáng)度和產(chǎn)量，對釩鈦磁鐵礦冶煉技術(shù)的提高具有重要的意義，具有很好的推廣應(yīng)用價值。
具體實施例方式本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)過多年對高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的研究，使得高爐冶煉釩鈦磁鐵礦技術(shù)得到了較大的發(fā)展，目前，此技術(shù)已相當(dāng)成熟，鐵中含釩量和釩的回收率都已達(dá)到或接近高爐生產(chǎn)的最高水平，進(jìn)一步提高釩的收得率已成為本行業(yè)的一個技術(shù)難題。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)高爐內(nèi)釩的還原主要發(fā)生在風(fēng)口以上的軟熔滴落帶，改善這一區(qū)域的還原條件可能是提高釩收得率的重要途徑；發(fā)明人經(jīng)過大量的創(chuàng)造性勞動，發(fā)現(xiàn)影響軟熔滴落帶釩還原的主要因素有燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的還原性、以及影響料層還原勢的礦石和焦炭的接觸條件等。在相同還原條件下，釩鈦球團(tuán)礦的還原性要優(yōu)于燒結(jié)礦，這是由于燒結(jié)礦中FeO含量高，鐵硅酸鹽相含量較高，而鐵硅酸鹽相對較難還原，而球團(tuán)礦是在氧化氣氛中焙燒，F(xiàn)eO含量少，氧化度高，鐵酸鈣相含量相對較高，還原性較好。高堿度燒結(jié)隨著堿度的提高，TiO2含量降低，IFe含量提高，燒結(jié)礦中強(qiáng)度高、易還原的鈦赤鐵礦和鐵酸鈣含量提高，有效提高了釩鈦燒結(jié)礦的強(qiáng)度和還原性能。所以采用高堿度燒結(jié)礦以及高釩鈦球團(tuán)礦配比的煉鐵爐料，入爐料的綜合還原性均得到了提高，為高爐的快速還原提供了較好的原料條件。本發(fā)明主要是通過改善綜合爐料的還原性以及還原條件來提高鐵水釩收率。具體而言，本發(fā)明方法包括如下步驟a、制備燒結(jié)礦按重量配比將釩鈦磁鐵精礦30 40%、普通鐵礦40 50%、燃料3 7%和熔劑13 17%加水混合，水的加入量為上述原料總重量的7 8%，然后采用煤氣點火燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200 1350°C，燒結(jié)時間為30 45分鐘。然后經(jīng)過破碎、篩分得到燒結(jié)礦。通常冶煉的燒結(jié)礦堿度僅為2. 1 2. 3，提高堿度后可有效提高燒結(jié)礦的還原性和強(qiáng)度，加快鐵和釩的還原，從而可減少還原時間，因此，燒結(jié)礦的堿度CaO/SiA優(yōu)選為2. 4 2. 5 ；其中，為了使燒結(jié)礦的質(zhì)量更好，所述釩鈦磁鐵精礦按重量計含IFe 54 55%,TiO2 :12. 5 12. 9%，所述普通鐵礦按重量計含IFe57 62%、Si&5 15%，所述燃料為煤粉或焦粉中的至少一種，所述溶劑為石灰石或生石灰中的至少一種。b、制備釩鈦球團(tuán)礦釩鈦球團(tuán)礦是按重量配比向原料釩鈦磁鐵精礦中加入 1 2%的膨潤土經(jīng)混勻、潤磨、圓盤造球、干燥、氧化焙燒制得，所述膨潤土的吸藍(lán)量為 33. 5g/100g，膠質(zhì)價為99%，膨脹容為12. 5ml/g,圓盤造球的粒度為10 15厘米。干燥的方法為抽風(fēng)干燥，風(fēng)速為1 1. 5米/秒，干燥的初始溫度為20 50°C，預(yù)熱溫度為400 1000°C，預(yù)熱后球團(tuán)的氧化焙燒溫度為1200 1250°C，焙燒的時間可以為25 35分鐘。C、高爐冶煉將燒結(jié)礦和高爐冶煉中焦炭加入總量的10 20%的焦炭混合后，與釩鈦球團(tuán)礦一并加入到高爐中形成礦石層，所述礦石層與焦炭層交替排布，焦炭層中焦炭的量為焦炭加入總量的80 90%，燒結(jié)礦的量占礦石總重量的55 65%，釩鈦球團(tuán)礦的量占礦石總重量的35 45%。原料布置好按常規(guī)方法冶煉。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。本發(fā)明實施例所用原料釩鈦磁鐵精礦按重量計含TFe54. 05%,Ti0212. 8%。普通鐵礦按重量計含TFe58.8%，5%。焦粉按重量計固定碳84. 6%，灰份13. 5%。石灰石按重量計Ca053. 9%, SiO2O. 68%。生石灰按重量計Ca085. 4%, SiO2L 5%。膨潤土 吸藍(lán)量為33. 5g/100g，膠質(zhì)價為99%，膨脹容為12. 5ml/g。焦炭按重量計固定碳85.5%， 灰份12. 5%。實施例一用本發(fā)明方法冶煉釩鈦磁鐵礦制備燒結(jié)礦按重量配比將釩鈦磁鐵精礦35%、普通鐵礦45%、燃料(焦粉)5% 和熔劑石灰石8.5%，生石灰6.5%。加水混合，水的加入量為上述原料總重量的7%，然后采用煤氣點火燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200 1350°C，燒結(jié)時間為45分鐘。然后經(jīng)過破碎、篩分得到燒結(jié)礦。燒結(jié)礦的堿度CaO/SiA為2. 4。制備釩鈦球團(tuán)礦按重量配比向原料釩鈦磁鐵精礦中加入1. 8%的膨潤土經(jīng)混勻、潤磨后造球，再干燥、氧化焙燒制得。干燥的方法為抽風(fēng)干燥，風(fēng)速為1 1. 5米/秒， 干燥的初始溫度為為50 100°C，預(yù)熱溫度為400 800°C，預(yù)熱后球團(tuán)的氧化焙燒溫度為 1200 1250°C，焙燒的時間可以為35分鐘。高爐冶煉將燒結(jié)礦和高爐冶煉中焦炭加入總量的12%的焦炭混合后，與釩鈦球團(tuán)礦一并加入到高爐中形成礦石層，焦炭層中焦炭的量為焦炭加入總量的88%，燒結(jié)礦的加入量占礦石總重量的65%，釩鈦球團(tuán)礦的加入量占礦石總重量的35%，高爐內(nèi)的分布情況為焦炭層和礦石層交替排列。按常規(guī)方法冶煉，釩收得率如表1 表 權(quán)利要求
1.提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于將占焦炭加入總量10 20%的焦炭和燒結(jié)礦混合后，與釩鈦球團(tuán)礦一并加入到高爐中形成礦石層，所述礦石層與焦炭層交替排布，焦炭層中焦炭的量為焦炭加入總量的80 90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于所述燒結(jié)礦的量占礦石層礦石總重量的陽 65%，釩鈦球團(tuán)礦的量占礦石總重量的35 45%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于燒結(jié)礦的量占礦石總重量的陽 60%、釩鈦球團(tuán)礦的量占礦石總重量的40 45%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于 所述燒結(jié)礦的堿度為2. 1 2. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于所述燒結(jié)礦的堿度為2. 4 2. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于 所述燒結(jié)礦是按重量配比用以下原料制得釩鈦磁鐵精礦30 40%、普通鐵礦40 50%、 燃料3 7%和熔劑13 17%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于所述釩鈦磁鐵精礦按重量計含TFe 54 55%、Ti& :12. 5 12. 9%，所述普通鐵礦按重量計含TFe57 62%、Si025 15%，所述燃料為煤粉或焦粉中的至少一種，所述溶劑為石灰石或生石灰中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于 所述釩鈦球團(tuán)礦是按重量配比向原料釩鈦磁鐵精礦中加入1 2%的膨潤土經(jīng)造球后再干燥、焙燒制得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于所述膨潤土的吸藍(lán)量為33. 5g/100g，膠質(zhì)價為99%，膨脹容為12. 5ml/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，其特征在于所述造球的粒度為10 15厘米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，屬于冶金領(lǐng)域。本發(fā)明是要解決釩鈦磁鐵礦高爐冶煉中釩收得率低的問題。一種提高釩收得率的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法將占焦炭加入總量10～20％的焦炭和燒結(jié)礦混合后，與釩鈦球團(tuán)礦一并加入到高爐中形成礦石層，所述礦石層與焦炭層交替排布，焦炭層中焦炭的量為焦炭加入總量的80～90％，燒結(jié)礦的量占礦石總重量的55～65％，釩鈦球團(tuán)礦的量占礦石總重量的35～45％。本發(fā)明能有效提高釩鈦磁鐵礦高爐冶煉過程中釩的收得率，同時也可加快鐵的還原，提高高爐的冶煉強(qiáng)度和產(chǎn)量，對釩鈦礦冶煉技術(shù)的提高具有重要的意義，具有很好的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號C21B5/00GK102220440SQ20111013847
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者付衛(wèi)國, 張海軍, 文永才, 饒家庭 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)有限公司, 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司