本發(fā)明屬于冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，本發(fā)明涉及處理釩鈦礦的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：礦石分選是釩鈦礦資源開發(fā)利用過(guò)程中的重要組成部分，其主要目的是將礦石中的有價(jià)礦物富集成適于高爐冶煉的精礦(人造富礦)，同時(shí)回收各種金屬產(chǎn)品。然而，傳統(tǒng)高爐流程以及國(guó)外非高爐流程冶煉釩鈦精礦，只回收了鐵和釩，鈦進(jìn)入高爐渣，由于鈦品位太低暫無(wú)經(jīng)濟(jì)合理的回收價(jià)值，造成鈦資源的大量流失。以攀鋼為例，每年開采釩鈦磁鐵礦約1150萬(wàn)噸，其中含TiO2約120萬(wàn)噸，開采出的鈦資源中，約52％(近70萬(wàn)噸TiO2)伴隨鐵礦進(jìn)入高爐中，生成結(jié)構(gòu)致密難以回收利用的鈣鈦礦(含23％TiO2)型高爐渣固廢被拋棄。攀鋼高爐投產(chǎn)至今，年產(chǎn)鈣鈦型高爐渣300多萬(wàn)噸固廢(已堆積了上億噸)，造成鈦資源大量流失，冶煉加工的能耗、物耗、成本都很高，同時(shí)，難以滿足高效低碳綠色生產(chǎn)的要求。因此，如何提高釩鈦礦中有用成分的回收率，實(shí)現(xiàn)釩鈦礦資源經(jīng)濟(jì)效益最大化是目前亟待解決的難題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了處理釩鈦礦的方法和系統(tǒng)，利用該方法和系統(tǒng)可以有效提高資源利用率，降低生產(chǎn)成本及能耗，尤其能夠顯著克服現(xiàn)有技術(shù)中精礦品位低，鈦資源浪費(fèi)大等技術(shù)困難，最終獲得高品質(zhì)精礦和鈦渣，實(shí)現(xiàn)釩鈦礦的綠色低碳化處理。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理釩鈦礦的方法，包括：將釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到釩鈦礦粉；將釩鈦礦粉供給至氧化焙燒流化床內(nèi)并在富氧環(huán)境下進(jìn)行氧化焙燒處理，以便得到氧化焙燒產(chǎn)物；將氧化焙燒產(chǎn)物混合后供給至磁化焙燒流化床內(nèi)并在富氫環(huán)境下進(jìn)行磁化焙燒處理，以便得到磁化焙燒產(chǎn)物；以及將磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦-磁選處理，以便得到鈦渣和精礦。由此，采用該方法可以得到高品質(zhì)的精礦和鈦渣，并有效提高釩鈦礦的資源利用率，降低生產(chǎn)成本及能耗。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，富氧環(huán)境通過(guò)向氧化焙燒流化床內(nèi)鼓入富氧率為3-10％的高溫富氧空氣實(shí)現(xiàn)。由此，可以顯著提高氧化焙燒處理的效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，氧化焙燒處理是在900-1100℃下進(jìn)行18-35min完成的。由此，可以將釩鈦礦粉中的鐵全部氧化為三價(jià)鐵，顯著提高氧化焙燒的效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比為(1-4)：1。由此可以進(jìn)一步提高磁化焙燒處理效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，磁化焙燒處理是在750-900℃下進(jìn)行30-60min完成的。由此，可以使磁化焙燒產(chǎn)物中的Fe2O3被有效地還原為具有磁性的Fe3O4，進(jìn)而提高精礦產(chǎn)率和品位。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，磁化焙燒處理的氣固比為10-30L：100g。由此，可以進(jìn)一步提高磁化焙燒處理的效率。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提出了一種用于實(shí)施上述處理釩鈦礦的方法的系統(tǒng)，包括：磨礦裝置、氧化焙燒流化床、磁化焙燒流化床和磨礦-磁選裝置。其中，磨礦裝置具有釩鈦礦入口和釩鈦礦粉出口；氧化焙燒流化床具有釩鈦礦粉入口、富氧空氣入口和氧化焙燒產(chǎn)物出口，釩鈦礦粉入口與釩鈦礦粉出口相連；磁化焙燒流化床具有氧化焙燒產(chǎn)物入口、富氫混合氣體入口和磁化焙燒產(chǎn)物出口，氧化焙燒產(chǎn)物入口與氧化焙燒產(chǎn)物出口相連；磨礦-磁選裝置具有磁化焙燒產(chǎn)物入口、鈦渣出口和精礦出口，磁化焙燒產(chǎn)物入口與磁化焙燒產(chǎn)物出口相連。由此，通過(guò)采用該處理釩鈦礦的系統(tǒng)可以進(jìn)一步提高處理釩鈦礦的效率，獲得高品質(zhì)精礦和鈦渣，并有效提高釩鈦礦的資源利用率。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：磁選裝置，磁選裝置設(shè)置在磨礦裝置與氧化焙燒流化床之間，磁選裝置適于對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行粗選處理。由此，可以降低后續(xù)氧化焙燒和磁化焙燒能耗。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：預(yù)熱流化床，預(yù)熱流化床設(shè)置在磁選裝置與氧化焙燒流化床之間，預(yù)熱流化床適于對(duì)經(jīng)過(guò)粗選處理后的釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱處理。由此，可以進(jìn)一步降低氧化焙燒處理能耗，提高生產(chǎn)效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，磨礦-磁選裝置包括：第一磨礦裝置、第一磁選裝置、第二磨礦裝置和第二磁選裝置。其中，第一磨礦裝置與磁化焙燒流化床的磁化焙燒產(chǎn)物出口相連；第一磁選裝置與第一磨礦裝置相連；第二磨礦裝置與第一磁選裝置相連；第二磁選裝置與第二磨礦裝置相連。由此，可以進(jìn)一步提高精礦和鈦渣的品質(zhì)和釩鈦礦的資源利用率。附圖說(shuō)明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理釩鈦礦的方法的流程示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理釩鈦礦的方法，包括：將釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到釩鈦礦粉；將釩鈦礦粉供給至氧化焙燒流化床內(nèi)并在富氧環(huán)境下進(jìn)行氧化焙燒處理，以便得到氧化焙燒產(chǎn)物；將氧化焙燒產(chǎn)物混合后供給至磁化焙燒流化床內(nèi)并在富氫環(huán)境下進(jìn)行磁化焙燒處理，以便得到磁化焙燒產(chǎn)物；以及將磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦-磁選處理，以便得到鈦渣和精礦。由此本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦礦的方法將釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨后依次經(jīng)過(guò)氧化焙燒處理和磁化焙燒處理，最后通過(guò)磨礦-磁選處理分離得到鈦渣和精礦。該方法能夠有效提高釩鈦礦的資源利用率，尤其可以顯著提高鈦的回收率，并且得到高品質(zhì)精礦和鈦渣。下面參考圖1對(duì)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。S100：細(xì)磨處理根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，首先將釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到釩鈦礦粉。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，細(xì)磨處理后得到的釩鈦礦粉中粒度小于75μm的礦粉不低于40重量％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨處理，可以顯著增加釩鈦礦顆粒的比表面積，進(jìn)而有效提高后續(xù)氧化焙燒處理過(guò)程中釩鈦礦與氧氣的接觸面積，提高Fe2O3的產(chǎn)率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨后還可以進(jìn)一步包括粗選處理，例如，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，可以將細(xì)磨后得到的釩鈦礦粉送入磁選機(jī)中在2000Oe的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行磁選處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)磁選處理可以將釩鈦礦中的大部分脈石與鐵分離開，進(jìn)而提高終產(chǎn)品精礦中鐵的品位，為煉鐵生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料。由此，可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，降低后續(xù)處理能耗。S200：氧化焙燒處理根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將釩鈦礦粉供給至氧化焙燒流化床內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒處理，以便得到氧化焙燒產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，富氧環(huán)境可以通過(guò)向氧化焙燒流化床內(nèi)鼓入富氧空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，向氧化焙燒流化床內(nèi)鼓入富氧空氣的富氧率并不受特別限制，例如，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，可以向氧化焙燒流化床內(nèi)鼓入富氧率為3-10％的高溫富氧空氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行氧化焙燒處理時(shí)，通入高溫富氧空氣可以提高氧化焙燒流化床中氧氣的含量，進(jìn)而增加釩鈦礦粉與氧氣的接觸面積，促進(jìn)釩鈦礦粉中浮士體氧化成三價(jià)鐵，改變晶型結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高后續(xù)工序的可磨性、可選性，提高精礦產(chǎn)率和品位。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，氧化焙燒處理是在900-1100℃下進(jìn)行18-35min完成的。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在該氧化焙燒處理?xiàng)l件下，能夠?qū)⑩C鈦礦粉中的鐵全部氧化為三價(jià)鐵，同時(shí)還可以有效破壞釩鈦礦中鋁鎂尖晶石與鈦鐵礦形成的含鈦含鐵黑鈦石和含鎂黑鈦石礦的相結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有效提高后續(xù)鈦的回收率。由此，本發(fā)明通過(guò)控制氧化焙燒處理時(shí)的溫度和時(shí)間，可以顯著提高氧化鐵轉(zhuǎn)化率和鈦回收率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，在對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行氧化焙燒處理前，可以預(yù)先對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行干燥處理，使釩鈦礦粉的含水率不高于4重量％。由此，可以避免釩鈦礦粉發(fā)生結(jié)塊，確保釩鈦礦粉在氧化焙燒流化床中具有較好的流動(dòng)性，進(jìn)而提高氧化焙燒反應(yīng)的速率和效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以在進(jìn)行氧化焙燒處理之前對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱處理，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行氧化焙燒處理之前對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱，可以有效縮短氧化焙燒處理的時(shí)間。由此，本發(fā)明通過(guò)對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱處理可以進(jìn)一步提高氧化焙燒處理效率。S300：磁化焙燒處理根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將煤粉和氧化焙燒產(chǎn)物混合后供給至磁化焙燒流化床內(nèi)進(jìn)行磁化焙燒處理，以便得到磁化焙燒產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述磁化焙燒處理是將氧化焙燒產(chǎn)物在磁化焙燒流化床中的富氫環(huán)境中進(jìn)行磁化焙燒完成的，具體地，富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比為(1-4)：1。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比過(guò)高時(shí)，即氫氣的加入量過(guò)多時(shí)，則造成氫燃料浪費(fèi)，并將過(guò)量的三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，二價(jià)鐵氧化物不具有磁性，將導(dǎo)致產(chǎn)物鐵回收率低，精礦品位低；當(dāng)富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比過(guò)低時(shí)，即氫氣的加入量過(guò)少時(shí)，則三價(jià)鐵還原量不足，鐵以磁性鐵氧化物存在的量降低，磁選后，磁選鐵回收率低，鐵資源浪費(fèi)，磁選精礦品位低，難以成為煉鐵優(yōu)質(zhì)原料，為下步工序生產(chǎn)增加能源消耗和生產(chǎn)成本。因此，通過(guò)控制富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比為(1-4)：1，可以使磁化焙燒產(chǎn)物中三價(jià)鐵部分還原浮士體，并且產(chǎn)物中鐵氧化物都以具有磁性的“Fe3O4”形式存在，進(jìn)而可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選處理得到的精礦的產(chǎn)率和品位。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述磁化焙燒處理可以在750-900℃下進(jìn)行30-60min完成。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在該磁化焙燒處理?xiàng)l件下，可以使磁化焙燒產(chǎn)物中的Fe2O3被有效地還原為具有磁性的Fe3O4，進(jìn)而可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選處理得到的精礦的產(chǎn)率和品位。由此，本發(fā)明通過(guò)控制上述磁化焙燒處理在750-900℃下進(jìn)行30-60min，可以有效提高磁化焙燒的效率，同時(shí)提高精礦的產(chǎn)率和品位。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，磁化焙燒處理的氣固比為10-30L：100g。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制磁化焙燒處理的氣固比，可以有效控制磁化焙燒處理時(shí)氧化焙燒產(chǎn)物在磁化焙燒流化床中的流動(dòng)性，同時(shí)還可以避免氫氣與鐵氧化物反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量引起物料局部過(guò)熱而粘結(jié)或堵塞引發(fā)爐況不順及過(guò)還原導(dǎo)致磁性降低的問(wèn)題。由此，本發(fā)明中通過(guò)控制磁化焙燒處理的氣固比，可以進(jìn)一步提高磁化焙燒處理的效率。另外，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，經(jīng)磁化焙燒處理后得到的磁化焙燒產(chǎn)物在經(jīng)過(guò)磁化焙燒流化床的冷卻段時(shí)，可以被預(yù)先冷卻至400℃后再出爐進(jìn)行空冷。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，預(yù)先被冷卻至400℃可以使得焙燒產(chǎn)物中的α-Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕?qiáng)磁性的γ-Fe2O3，由此可以進(jìn)一步提高精礦的產(chǎn)率。S400：磨礦-磁選處理根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，最后將磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦-磁選處理，以便得到鈦渣和精礦。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，磨礦-磁選處理的過(guò)程并不受特別限制，例如，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，磨礦-磁選處理可以進(jìn)一步包括一段磨礦-磁選處理和二段磨礦-磁選處理，具體地，一段磨礦-磁選處理可以為對(duì)磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行一段磨礦處理并在800-1200Oe的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行一段磁選處理，以便得到中礦和尾礦，其中，尾礦可以再次進(jìn)行一段磨礦-磁選處理，經(jīng)過(guò)一段磨礦處理后的磁化焙燒產(chǎn)物中粒度小于75μm的顆粒不低于80重量％；二段磨礦-磁選處理可以為對(duì)一段磨礦-磁選處理所得到的中礦進(jìn)行二段磨礦處理，并在400-650Oe的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行二段磁選處理，以便得到精礦和鈦渣，其中，經(jīng)過(guò)二段磨礦處理后的精礦中粒徑小于45μm的顆粒不低于90重量％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對(duì)磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行兩段磨礦-磁選處理，可以進(jìn)一步提高精礦和鈦渣的品位。由此，本發(fā)明通過(guò)進(jìn)行一段磨礦-磁選處理和二段磨礦-磁選處理，可以進(jìn)一步提高精礦和鈦渣的品質(zhì)和釩鈦礦的資源利用率。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的方法，將原礦破碎細(xì)磨后得到的釩鈦礦粉進(jìn)行氧化焙燒、磁化焙燒和磨礦-磁選處理，可以獲得高品質(zhì)精礦和鈦渣，使最終獲得的精礦中TFe含量不少于60重量％，鈦渣中TiO2含量不少于60重量％，其中，高品位精礦既可作綠色低碳高效清潔的氣基直接還原生產(chǎn)原料又可作為高爐冶煉的優(yōu)質(zhì)原料，鈦渣則可作為生產(chǎn)富鈦料的優(yōu)質(zhì)原料。由此，通過(guò)采用本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦礦的方法可以顯著提高釩鈦礦的資源利用率，降低生產(chǎn)成本及能耗。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提出了一種用于實(shí)施上述處理釩鈦礦的方法的系統(tǒng)。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)包括：磨礦裝置100、氧化焙燒流化床200、磁化焙燒流化床300和磨礦-磁選裝置400。其中，磨礦裝置100具有釩鈦礦入口110和釩鈦礦粉出口120；氧化焙燒流化床200具有釩鈦礦粉入口210、富氧空氣入口220和氧化焙燒產(chǎn)物出口230，釩鈦礦粉入口210與釩鈦礦粉出口120相連；磁化焙燒流化床300具有氧化焙燒產(chǎn)物入口310、富氫混合氣體入口320和磁化焙燒產(chǎn)物出口330，氧化焙燒產(chǎn)物入口310與氧化焙燒產(chǎn)物出口230相連；磨礦-磁選裝置400具有磁化焙燒產(chǎn)物入口410、鈦渣出口420和精礦出口430，磁化焙燒產(chǎn)物入口410與磁化焙燒產(chǎn)物出口330相連。該系統(tǒng)首先通過(guò)磨礦裝置100對(duì)釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨處理，得到釩鈦礦粉，接著在氧化焙燒流化床200中的富氧環(huán)境下對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行氧化焙燒處理，得到氧化焙燒產(chǎn)物，然后采用磁化焙燒流化床300在富氫環(huán)境下對(duì)氧化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磁化焙燒處理，以便得到磁化焙燒產(chǎn)物，最后利用磨礦-磁選裝置400對(duì)磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行磨礦和磁選處理，最終得到精礦和鈦渣。由此，通過(guò)采用本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)，可以進(jìn)一步提高處理釩鈦礦的效率，獲得高品質(zhì)精礦和鈦渣，進(jìn)而提高釩鈦礦的資源利用率。下面參考圖2-3對(duì)根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。磨礦裝置100首先，通過(guò)磨礦裝置100對(duì)釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨處理，得到釩鈦礦粉。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，經(jīng)磨礦裝置100細(xì)磨處理后得到的釩鈦礦粉中粒度小于75μm的礦粉不低于40重量％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)釩鈦礦進(jìn)行細(xì)磨處理，可以顯著增加釩鈦礦顆粒的比表面積，進(jìn)而有效提高后續(xù)氧化焙燒處理過(guò)程中釩鈦礦與氧氣的接觸面積，提高Fe2O3的產(chǎn)率。氧化焙燒流化床200根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將釩鈦礦粉供給至氧化焙燒流化床200內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒處理，以便得到氧化焙燒產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，氧化焙燒流化床200內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒處理可以在900-1100℃下進(jìn)行30-50min完成。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，控制氧化焙燒流化床200內(nèi)進(jìn)行的氧化焙燒處理在上述條件下進(jìn)行，能夠使得釩鈦礦粉中的鐵全部氧化為三價(jià)鐵，同時(shí)還可以有效破壞釩鈦礦中鋁鎂尖晶石與鈦鐵礦形成的含鈦含鐵黑鈦石和含鎂黑鈦石礦的相結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有效提高后續(xù)鈦的回收率。由此，本發(fā)明通過(guò)控制氧化焙燒處理時(shí)的溫度和時(shí)間，可以顯著提高氧化鐵轉(zhuǎn)化率和鈦回收率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，在將釩鈦礦粉送入氧化焙燒流化床200內(nèi)進(jìn)行氧化焙燒處理前，可以預(yù)先對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行干燥處理，使釩鈦礦粉的含水率不高于4重量％。由此，可以避免釩鈦礦粉發(fā)生結(jié)塊，確保釩鈦礦粉在氧化焙燒流化床200中具有較好的流動(dòng)性，進(jìn)而提高氧化焙燒反應(yīng)的速率和效率。磁化焙燒流化床300根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將煤粉和氧化焙燒產(chǎn)物混合后供給至磁化焙燒流化床300內(nèi)進(jìn)行磁化焙燒處理，以便得到磁化焙燒產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述磁化焙燒處理是將氧化焙燒產(chǎn)物在磁化焙燒流化床300中的富氫環(huán)境中進(jìn)行磁化焙燒完成的，具體地，富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比為(1-4)：1。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比過(guò)高時(shí)，即氫氣的加入量過(guò)多時(shí)，則造成氫燃料浪費(fèi)，并將過(guò)量的三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，二價(jià)鐵氧化物不具有磁性，將導(dǎo)致產(chǎn)物鐵回收率低，精礦品位低；當(dāng)富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比過(guò)低時(shí)，即氫氣的加入量過(guò)少時(shí)，則三價(jià)鐵還原量不足，鐵以磁性鐵氧化物存在的量降低，磁選后，磁選鐵回收率低，鐵資源浪費(fèi)，磁選精礦品位低，難以成為煉鐵優(yōu)質(zhì)原料，為下步工序生產(chǎn)增加能源消耗和生產(chǎn)成本。通過(guò)控制富氫環(huán)境中氫氣與氮?dú)獾捏w積比為(1-4)：1，可以使磁化焙燒產(chǎn)物中三價(jià)鐵部分還原浮士體，并且產(chǎn)物中鐵氧化物都以具有磁性的“Fe3O4”形式存在，進(jìn)而可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選處理得到的精礦的產(chǎn)率和品位。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述磁化焙燒處理可以在750-900℃下進(jìn)行30-60min完成。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在該磁化焙燒處理?xiàng)l件下，可以使磁化焙燒產(chǎn)物中的Fe2O3被有效地還原為具有磁性的Fe3O4，進(jìn)而可以顯著提高后續(xù)磨礦-磁選處理得到的精礦的產(chǎn)率和品位。由此，本發(fā)明通過(guò)控制上述磁化焙燒處理在750-900℃下進(jìn)行30-60min，可以有效提高磁化焙燒的效率，同時(shí)提高精礦的產(chǎn)率和品位。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，磁化焙燒處理的氣固比為10-30L：100g。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制磁化焙燒處理的氣固比，可以有效控制磁化焙燒處理時(shí)氧化焙燒產(chǎn)物在磁化焙燒流化床300中的流動(dòng)性，同時(shí)還可以避免氫氣與鐵氧化物反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量引起物料局部過(guò)熱而粘結(jié)或堵塞引發(fā)爐況不順過(guò)還原導(dǎo)致磁性降低的問(wèn)題。由此，本發(fā)明中通過(guò)控制磁化焙燒處理的氣固比，可以進(jìn)一步提高磁化焙燒處理的效率。另外，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，經(jīng)磁化焙燒處理后得到的磁化焙燒產(chǎn)物在經(jīng)過(guò)磁化焙燒流化床300的冷卻段時(shí)，可以被預(yù)先冷卻至400℃后再出爐進(jìn)行空冷。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，預(yù)先被冷卻至400℃可以使得焙燒產(chǎn)物中的α-Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕?qiáng)磁性的γ-Fe2O3，由此可以進(jìn)一步提高精礦的產(chǎn)率。磨礦-磁選裝置400根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，磨礦-磁選裝置400可以進(jìn)一步包括第一磨礦裝置、第一磁選裝置、第二磨礦裝置和第二磁選裝置。其中，第一磨礦裝置與磁化焙燒流化床300的磁化焙燒產(chǎn)物出口330相連；第一磁選裝置與第一磨礦裝置相連；第二磨礦裝置與第一磁選裝置相連；第二磁選裝置與第二磨礦裝置相連。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，由此在第一磨礦裝置和第一磁選裝置內(nèi)進(jìn)行一段磨礦-磁選處理，在第二磨礦裝置和第二磁選裝置內(nèi)進(jìn)行二段磨礦-磁選處理。具體地，一段磨礦-磁選處理包括：將磁化焙燒產(chǎn)物在第一磨礦裝置內(nèi)進(jìn)行一段磨礦處理；以及在第一磁選裝置內(nèi)控制800-1200Oe的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行一段磁選處理，并得到中礦和尾礦，其中，尾礦可以再次進(jìn)行一段磨礦-磁選處理，經(jīng)過(guò)一段磨礦處理后的磁化焙燒產(chǎn)物中粒度小于75μm的顆粒不低于80重量％；二段磨礦-磁選處理包括：對(duì)一段磨礦-磁選處理所得到的中礦在第二磨礦裝置內(nèi)進(jìn)行二段磨礦處理；以及在第二磁選裝置內(nèi)控制400-600Oe的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行二段磁選處理，并得到精礦和鈦渣，其中，經(jīng)過(guò)二段磨礦處理后的精礦中粒徑小于45μm的顆粒不低于90重量％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對(duì)磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行兩段磨礦-磁選處理，可以進(jìn)一步提高精礦和鈦渣的品位。本發(fā)明通過(guò)采用兩段磨礦-磁選裝置，對(duì)磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行一段磨礦-磁選處理后得到中礦和尾礦，并對(duì)中礦進(jìn)行二段磨礦-磁選處理，來(lái)進(jìn)一步提高精礦和鈦渣的品質(zhì)和釩鈦礦的資源利用率，由此，提高精礦和鈦渣品質(zhì)，使最終獲得的精礦中TFe含量不少于60重量％，鈦渣中TiO2含量不少于60重量％。磁選裝置500根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖3所示，處理釩鈦礦的系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括：磁選裝置500，磁選裝置500設(shè)置在磨礦裝置100與氧化焙燒流化床200之間，磁選裝置500適于對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行粗選處理。由此，本發(fā)明在進(jìn)行氧化焙燒處理之前，通過(guò)采用磁選裝置500對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行磁選處理。例如，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，可以將細(xì)磨后得到的釩鈦礦粉送入磁選機(jī)中在2000Oe的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行磁選處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)磁選處理可以將釩鈦礦中的大部分脈石與鐵分離開，進(jìn)而提高終產(chǎn)品精礦中鐵的品位，為煉鐵生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料。由此，可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，降低后續(xù)處理能耗。預(yù)熱流化床600根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖3所示，處理釩鈦礦的系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括預(yù)熱流化床600，預(yù)熱流化床600設(shè)置在磁選裝置500與氧化焙燒流化床200之間，預(yù)熱流化床600適于對(duì)經(jīng)過(guò)粗選處理后的釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱處理。本發(fā)明中通過(guò)設(shè)置預(yù)熱流化床600對(duì)進(jìn)行氧化焙燒處理之前的釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行氧化焙燒處理之前對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱，可以有效縮短氧化焙燒處理的時(shí)間。由此，本發(fā)明通過(guò)對(duì)釩鈦礦粉進(jìn)行預(yù)熱處理可以進(jìn)一步提高氧化焙燒處理效率。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)，將原礦破碎細(xì)磨后得到的釩鈦礦粉進(jìn)行氧化焙燒、磁化焙燒和磨礦-磁選處理，可以獲得高品質(zhì)精礦和鈦渣，使最終獲得的精礦中TFe含量不少于60重量％，鈦渣中TiO2含量不少于60重量％。其中，高品位精礦既可作綠色低碳高效清潔的氣基直接還原生產(chǎn)原料又可作為高爐冶煉的優(yōu)質(zhì)原料，鈦渣則可作為生產(chǎn)富鈦料的優(yōu)質(zhì)原料。由此，通過(guò)采用本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦礦的系統(tǒng)可以顯著提高釩鈦礦的資源利用率，降低生產(chǎn)成本及能耗。實(shí)施例1：將原礦破碎細(xì)磨至粒度小于75μm的顆粒占50重量％左右的釩鈦礦粉送入磁選機(jī)進(jìn)行粗選，釩鈦礦、粗選后的釩鈦礦的主要成分分別見(jiàn)表1和表2。粗選時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度2200Oe，將粗選后的釩鈦礦通過(guò)皮帶運(yùn)輸至礦場(chǎng)，晾干水分至4％下待用，將粗選晾干后的釩鈦礦粉通過(guò)皮帶運(yùn)輸至流化床料倉(cāng)，爐料從流化床中部通過(guò)螺旋給料機(jī)加料加至預(yù)熱流化床，將釩鈦礦粉預(yù)熱至400℃送入氧化焙燒流化床，同時(shí)通入高溫富氧空氣，富氧率為3％，高溫富氧空氣溫度為1100℃，將釩鈦礦中鐵氧化為三價(jià)鐵，破壞釩鈦礦磁鐵礦、及含鐵黑鈦石及含鎂黑鈦石礦相結(jié)構(gòu)，焙燒時(shí)間25min，將氧化焙燒產(chǎn)物從磁化焙燒流化床中部經(jīng)螺旋給料機(jī)加入，將加熱到約750℃的H2和N2的混合氣體從流化床底部供給，還原鐵礦石中部分三價(jià)鐵為浮士體，使鐵氧化物都以具有磁性的“Fe3O4”形式存在；混合氣體加入量為21L/100g礦，混合氣體成分中H2占50體積％，N2占50體積％。磁化時(shí)間48min，出料溫度400℃，使焙燒后的α-Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕?qiáng)磁性的γ-Fe2O3，將冷卻后的磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行二段磨礦二段磁選，一段磨礦至產(chǎn)物中小于75μm的顆粒占80重量％以上，一段磁選處理磁場(chǎng)強(qiáng)度1200Oe，將一段磁選處理后獲得的中礦進(jìn)行二段磨礦至產(chǎn)物中小于45μm的顆粒占90重量％以上，進(jìn)行磁選，二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為600Oe。一段磨選磁性物、二段磁選產(chǎn)物精礦和二段磁選產(chǎn)物鈦精礦的主要成分及含量見(jiàn)表3、表4和表5。從原礦到產(chǎn)品精礦、鈦渣，精礦的回收率61.32％，鈦渣的回收率71％。表1釩鈦礦主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量30.89.5233.060.5114.6623.4710.354.114.01表2粗選后的釩鈦礦主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量49.813.0056.790.5215.116.762.542.962.25表3一段磨選磁性物主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量56.1223.0954.520.6515.773.220.890.851.17表4二段磁選磁性物(精礦)主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量63.2726.8160.600.6764.453.671.000.861.02表5二段磁選非磁性(鈦渣)主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量23.459.8122.600.53261.091.350.930.831.81實(shí)施例2：將原礦破碎細(xì)磨至粒度小于75μm的顆粒占50重量％左右的釩鈦礦粉送入磁選機(jī)進(jìn)行粗選，釩鈦礦、粗選后的釩鈦礦的主要成分分別見(jiàn)表1和表2。粗選時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度2200Oe，將粗選后的釩鈦礦通過(guò)皮帶運(yùn)輸至礦場(chǎng)，晾干水分至4％下待用，將粗選晾干后的釩鈦礦粉通過(guò)皮帶運(yùn)輸至流化床料倉(cāng)，爐料從流化床中部通過(guò)螺旋給料機(jī)加料加至預(yù)熱流化床，將釩鈦礦粉預(yù)熱至400℃送入氧化焙燒流化床，同時(shí)通入高溫富氧空氣，富氧率為10％，高溫富氧空氣溫度為1100℃，將釩鈦礦中鐵氧化為三價(jià)鐵，破壞釩鈦礦磁鐵礦、及含鐵黑鈦石及含鎂黑鈦石礦相結(jié)構(gòu)，焙燒時(shí)間18min，將氧化焙燒產(chǎn)物從磁化焙燒流化床中部經(jīng)螺旋給料機(jī)加入，將加熱到約900℃的H2和N2的混合氣體從流化床底部供給，還原鐵礦石中部分三價(jià)鐵為浮士體，使鐵氧化物都以具有磁性的“Fe3O4”形式存在；混合氣體加入量為15L/100g礦，混合氣體成分中H2占80體積％，N2占20體積％。磁化時(shí)間30min，出料溫度400℃，使焙燒后的α-Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕?qiáng)磁性的γ-Fe2O3，將冷卻后的磁化焙燒產(chǎn)物進(jìn)行二段磨礦二段磁選，一段磨礦至產(chǎn)物中小于75μm的顆粒占80重量％以上，一段磁選處理磁場(chǎng)強(qiáng)度1200Oe，將一段磁選處理后獲得的中礦進(jìn)行二段磨礦至產(chǎn)物中小于45μm的顆粒占90重量％以上，進(jìn)行磁選，二段磁選處理的磁場(chǎng)強(qiáng)度為450Oe。一段磨選磁性物、二段磁選產(chǎn)物精礦和二段磁選產(chǎn)物鈦精礦的主要成分及含量見(jiàn)表6、表7和表8。從原礦到產(chǎn)品精礦、鈦渣，精礦的回收率56.66％，鈦渣的回收率79％。表6一段磨選磁性物主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量53.8622.0552.440.5815.985.441.071.011.23表7二段磁選磁性物(精礦)主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量64.5927.4961.730.613.452.771.050.931.37表8二段磁選非磁性(鈦渣)主要成分及含量/重量％成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2SiO2CaOMgOAL2O3含量12.125.6811.000.46663.6515.641.151.320.698由此，通過(guò)采用本發(fā)明的上述兩個(gè)實(shí)施例，可以使最終獲得的精礦中TFe含量不少于60重量％，鈦渣中TiO2含量不少于60重量％。在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3