專利名稱：釩鈦磁鐵精礦在隧道窯中還原粒鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，特別涉及到利用釩鈦磁鐵精礦在隧道窯中還原粒鐵的方法。
背景技術(shù)：
釩鈦磁鐵精礦是一種復(fù)合共生礦，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。目前，對釩鈦磁鐵精礦的利用主要是高爐煉鐵，獲得鐵水，經(jīng)過轉(zhuǎn)爐吹釩，實現(xiàn)釩鐵分離而將含鈦高爐渣丟棄；另一種釩鈦磁鐵精礦的利用方法為釩鈦磁鐵精礦造球后，經(jīng)過還原，電爐冶煉生鐵分別獲得含釩鐵水和鈦渣，鐵水經(jīng)過搖包提釩，然后煉鋼。但這種方法的球團還原設(shè)備存在以下缺點回轉(zhuǎn)窯還原過程中易結(jié)圈，氣氛和溫度難以控制，還原時間較長；豎爐還原過程中溫度很難達(dá)到還原溫度，還原時間也較長，氣氛更難控制；轉(zhuǎn)底爐還原過程中，還原時間短，溫度難以控制，進出料不順暢，規(guī)模很難擴大；隧道窯用還原罐，能耗高、時間長、產(chǎn)量低。因此，現(xiàn)有技術(shù)中 釩鈦磁鐵精礦的還原設(shè)備存在著還原時間長，進出料不順暢等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服目前的工藝缺陷，提供一種釩鈦磁鐵精礦在隧道窯中還原粒鐵的方法，使釩鈦磁鐵精礦還原速度加快，生產(chǎn)周期縮短，生產(chǎn)效率大幅度提高，不用密閉容器還原。本發(fā)明是一種釩鈦磁鐵精礦在隧道窯中還原粒鐵的方法，按以下步驟完成首先在釩鈦磁鐵精礦中加入干燥劑，攪拌混合均勻，使釩鈦磁鐵精礦脫水干燥，然后在上述混合料中再加入還原劑和粒鐵聚集劑，混合均勻，其后，在隧道窯臺車上均勻地鋪一屋焦粉，再在焦粉上面堆上經(jīng)上述步驟混合均勻后的釩鈦磁鐵精礦，緊接著在釩鈦磁鐵精礦上面覆蓋一層焦粉，裝好隧道窯臺車后，依次進入隧道窯內(nèi)還原焙燒，還原焙燒后的粒鐵和爐渣一起從爐內(nèi)排出，經(jīng)過水淬冷卻、破碎、球磨、進行磁選,便可得到粒鐵。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，生產(chǎn)工藝流程短，操作簡單，設(shè)備投資少，不用烘干釩鈦磁鐵精礦的設(shè)備、粉磨設(shè)備、壓制成球設(shè)備、干燥球團的設(shè)備，同時省掉了還原釩鈦磁鐵精礦所用的反應(yīng)罐，提高了釩鈦磁鐵精礦的傳熱性，改變了傳統(tǒng)隧道窯反應(yīng)罐內(nèi)生產(chǎn)的CO氣體，一層一層向被還原的釩鈦磁鐵精礦里滲透的還原方法，造成還原時間長、生產(chǎn)效率低、還原不徹底、不均勻，容易再氧化的后果。在隧道窯臺車上鋪的焦粉和釩鈦磁鐵精礦混合的焦粉燃燒產(chǎn)生的CO，可以直接作用于釩鈦磁鐵精礦的內(nèi)外層，向釩鈦磁鐵精礦的四面八方擴散滲透還原，從而加快了釩鈦磁鐵精礦的還原速度，縮短了還原時間，提高了產(chǎn)量和質(zhì)量。生產(chǎn)出的還原粒鐵由于碳含量高和經(jīng)過半熔融，再氧化性不強，所以在排料之后，可以用水淬方法冷卻，故不用N2和大型冷卻鐘罩保護，所用的粒鐵聚集劑的作用，可使還原速度進一步加快，降低形成粒鐵的溫度，使粒鐵顆粒增大。本發(fā)明具有生產(chǎn)工藝簡單、設(shè)備投資少、產(chǎn)量高、成本低、節(jié)能效果顯著、鐵回收率高等優(yōu)點。本發(fā)明適用于各種品位的不同類型的釩鈦磁鐵精礦。
具體實施例方式本發(fā)明是一種釩鈦磁鐵精礦在隧道窯中還原粒鐵的方法，按以下步驟完成首先在釩鈦磁鐵精礦中加入干燥劑，攪拌混合均勻，所述干燥劑為鈣質(zhì)生石灰或鎂質(zhì)生石灰，使用生石灰來作干燥劑，不僅解決了釩鈦磁鐵精礦的烘干問題，而且還可作為釩鈦磁鐵精礦還原粒鐵的脫硫劑。干燥劑的用量為釩鈦磁鐵精礦重量的5 10%，加入的干燥劑使釩鈦磁鐵精礦脫水干燥至濕度為含水份重量8 10%。接著把脫水干燥的混合料破碎成顆粒，顆粒大小為最大5_，再加入還原劑和粒鐵聚集劑，混合均勻。所述還原劑為碳質(zhì)還原劑，采用煤粉或焦炭粉。碳質(zhì)還原劑的重量為原礦重量的16 26%，所述粒鐵聚集劑為顆粒狀的 氟碳鈰、獨居石、硼鎂石、蛭石，顆粒大小為最大5_，粒鐵聚集劑的重量為原礦重量的3 9%，其中，氟碳鈰、獨居石、硼鎂石、蛭石之間的重量比為4 : 1.5 : I : I。上述混合均勻的料不用粉磨、造球、烘干。其后，在隧道窯臺車上均勻地鋪一層10 12mm厚的焦粉。在隧道窯臺車上鋪焦粉，一方面防止粒鐵黏附在隧道窯臺車的耐火磚上，另一方面增強了還原作用。然后，在焦粉上面堆上經(jīng)上述步驟混合均勻的釩鈦磁鐵精礦，厚度為30 300mm，緊接著在釩鈦磁鐵精礦上面再覆蓋一層10 20mm厚的焦粉。在釩鈦磁鐵精礦上覆蓋焦粉，不僅增大了還原釩鈦磁鐵精礦和隧道窯內(nèi)的還原氣氛，而且能使釩鈦磁鐵精礦還原后殘余的還原劑和灰分將還原的釩鈦磁鐵精礦覆蓋，阻止空氣進入，防止氧化。裝好隧道窯臺車后，依次進入隧道窯內(nèi)還原，溫度控制在1250 1400°C，時間為5 8小時。在粒鐵聚集劑的作用下，高溫下滲碳，形成含釩粒鐵。還原的粒鐵及礦渣一起從窯內(nèi)排出，經(jīng)水淬冷卻到25 50°C，然后先破碎到其大小最大為5mm的顆粒，再在球磨機中球磨成180 220目的細(xì)度，最后用1500 2500高斯的磁選機進行磁選，使粒鐵合金與礦渣達(dá)到有效分離，可獲得粒鐵。實施例I將釩鈦磁鐵精礦用5%重量的鈣質(zhì)生石灰拌勻干燥，破碎到顆粒大小5mm以下，加入原礦重量16%的還原煤和7%的粒鐵聚集劑，混合均勻，然后在隧道窯臺車上均勻地鋪一層焦粉10mm，再在焦粉上面堆上混合均勻的釩鈦磁鐵精礦100mm，緊接著在釩鈦磁鐵精礦上面覆蓋一層焦粉10mm，裝好隧道窯臺車后，依次進入隧道窯內(nèi)還原，溫度控制在1250°C，還原時間8小時，還原焙燒后經(jīng)水淬冷卻、破碎、球磨，然后用1500高斯磁選機磁選，得到粒鐵。實施例2將釩鈦磁鐵精礦用5%重量的鈣質(zhì)生石灰拌勻干燥，破碎到顆粒大小5mm以下，加入原礦重量20%的還原煤和8%的粒鐵聚集劑，混合均勻，然后在隧道窯臺車上均勻地鋪一層焦粉11mm，再在焦粉上面堆上混合均勻的釩鈦磁鐵精礦200mm，緊接著在釩鈦磁鐵精礦上面覆蓋一層焦粉15mm，裝好隧道窯臺車后，依次進入隧道窯內(nèi)還原，溫度控制在1350°C，還原時間7小時，還原焙燒后經(jīng)水淬冷卻、破碎、球磨，然后用2500高斯磁選機磁選，得到粒鐵。實施例3將釩鈦磁鐵精礦用6%重量的鎂質(zhì)生石灰拌勻干燥，破碎到顆粒大小5mm以下，加入原礦重量26%的還原煤和6%的粒鐵聚集劑，混合均勻，然后在隧道窯臺車上均勻地鋪一層焦粉12mm，再在焦粉上面堆上混合均勻的釩鈦磁鐵精礦300mm，緊接著在釩鈦磁 鐵精礦上面覆蓋一層焦粉20mm，裝好隧道窯臺車后，依次進入隧道窯內(nèi)還原，溫度控制在1400°C，還原時間5小時，還原焙燒后經(jīng)水淬冷卻、破碎、球磨，然后用2000高斯磁選機磁選，得到粒鐵。
權(quán)利要求
1.一種釩鈦磁鐵精礦在隧道窯中還原粒鐵的方法，按以下步驟完成首先在釩鈦磁鐵精礦中加入干燥劑，攪拌混合均勻，使釩鈦磁鐵精礦脫水干燥，然后在上述混合料中再加入還原劑和粒鐵聚集劑，混合均勻，其后，在隧道窯臺車上均勻地鋪一層焦粉，再在焦粉上面堆上經(jīng)上述步驟混合均勻的釩鈦磁鐵精礦，緊接著在釩鈦磁鐵精礦上面再覆蓋一層焦粉，裝好隧道窯臺車后，依次進入隧道窯內(nèi)還原焙燒，還原焙燒后的含釩粒鐵和爐渣一起從爐內(nèi)排出，經(jīng)過水淬冷卻、破碎、球磨、進行磁選，便可得到粒鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述干燥劑為鈣質(zhì)生石灰或鎂質(zhì)生石灰，干燥劑的用量為釩鈦磁鐵精礦重量的5 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，脫水干燥后的混合料被破碎成顆粒，顆粒大小最大為5mm ο
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述還原劑為碳質(zhì)還原劑，碳質(zhì)還原劑采用煤粉或焦炭粉，碳質(zhì)還原劑的重量為所述f凡鈦磁鐵精礦重量的16 26%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述粒鐵聚集劑為顆粒狀的氟碳鈰、獨居石、硼鎂石和蛭石，顆粒大小為最大5mm,粒鐵聚集劑的重量為f凡鈦磁鐵精礦重量的3 9%,其中氟碳鋪、獨居石、硼鎂石、蛭石之間的重量比為4 : 1.5 : I : I。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，隧道窯中的溫度控制在1250 1450°C，還原焙燒的時間為5 8小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，在隧道窯臺車表面鋪有的焦粉厚度為10 12mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、7所述的方法，在隧道窯臺車表面焦粉上面的混合均勻的釩鈦磁鐵精礦的厚度為30 300mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、8所述的方法，所述的混合均勻的釩鈦磁鐵精礦表面覆蓋的焦粉厚度為10 20mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述水淬冷卻的溫度為25 50°C，破碎的顆粒大小最大為5mm,球磨后和細(xì)度為180 220目。
全文摘要
本發(fā)明涉及釩鈦磁鐵精礦在隧道窯中還原粒鐵的方法，按以下步驟完成首先在釩鈦磁鐵精礦中加入干燥劑，攪拌混合均勻，使釩鈦磁鐵精礦脫水干燥，然后在上述混合料中加入還原劑和粒鐵聚集劑，混合均勻后裝入鋪有焦粉的隧道窯臺車上面，再覆蓋一層焦粉進行還原焙燒，還原焙燒后料經(jīng)過水淬冷卻、破碎、球磨、磁選，便可得到高品位的粒鐵合金。本發(fā)明不用傳統(tǒng)的還原罐，具有生產(chǎn)簡單、還原時間短、產(chǎn)量高、操作方便、節(jié)約能耗、成本低、鐵的回收率高，生產(chǎn)出的粒鐵合金顆?？芍苯幼鳛殡姞t煉鋼的優(yōu)質(zhì)原料。
文檔編號C21B11/00GK102912057SQ20121034185
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者毛黎生 申請人:毛耐文