一种高铬型钒钛磁铁球团矿及提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法与流程

本发明涉及一种冶金技术领域，且特别涉及一种高铬型钒钛磁铁球团矿及提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法。

背景技术：

迄今为止，全球铁矿资源中，已探明的品位大于40％的铁矿石约为8500亿吨。随着钢铁工业的发展，炼铁所需的原料量将越来越大，而可供直接入炉的富矿缺仅占已探明储量的45左右，绝大部分为有害杂质的贫矿。这类矿石需经细磨精选球团后才能入炉冶炼。

球团矿因其良好的冶金性能，使其最大限度的满足了冶炼的要求，大大地强化了冶炼过程，所以，球团工业生产已经成为当今世界工业中不可或缺的重要组成成本。

高铬型钒钛磁铁精矿作为一种含铬较高的钒钛磁铁矿，现有技术中，生产制备得到的高铬型钒钛磁铁球团矿的质量与冶金性能均较差，特别针对特大高炉的入炉球团矿的应用比较欠缺。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，此方法简单便捷，可操作性强，且通过此方法制得的高铬型钒钛磁铁球团矿的冶金性能优异，质量高，不仅可以满足中小高炉对入炉球团矿的要求，还特别适用于特大高炉的入炉球团矿的要求。

本发明的另一目的在于提供一种高铬型钒钛磁铁球团矿，通过上述提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法制备而得到，此高铬型钒钛磁铁球团矿的冶金性能优异，质量高，不仅可以满足中小高炉对入炉球团矿的要求，还特别适用于特大高炉的入炉球团矿的要求，具有较大的工业生产前景。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，其包括：

将水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料；

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为9～10％；

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球，且焙烧是在氧化气氛中进行的。

本发明还提出了一种通过此提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法制备而得，高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分按质量百分比计为：

cr：≥0.8％，tfe：52～54％，tfeo：0.5～0.9％，tio2：11～12％，v2o5：0.5～0.6％。

本发明实施例提供的一种高铬型钒钛磁铁球团矿及提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法的有益效果是：

提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，其包括：首先，将水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料。水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿的水分波动小，与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，粘结剂具有较强的粘结能力，可改善物料颗粒间的粘结状况，起着颗粒间分子传递作用。并且，通过粘结性能影响生球的机械强度，使得生球的机械强度增加，从而制备得到质量较高的球团矿。其次，对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为9～10％。由于水分对成球的影响较大，水分不足的原料造球时，生球很难长大。在水分质量百分比含量为9～10％之间的生球容易形成且长大，并且可以减少粒径小于8mm的生球的形成，同时有助于提高生球强度。然后，将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。焙烧是在氧化气氛中进行的。对生球进行筛分后获取合适的原料粒度，保证原料颗粒之间排列紧密，毛细管的平均之间小，从而分子粘结力将增强。生球的强度也随着球的孔隙率的减小而提高，从而最终获得质量较高的球团矿。同时，对生球在氧化气氛中进行焙烧，它的目的在于改变物料的化学组成和物理性质，以便于下一步处理，使原料中的某些难溶的矿物转变为易于溶出的化合物，除去有机质并使得某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态，改善被浸物料的结构、构造，从而进一步提高球团矿的冶金性能。

提供的一种通过上述的提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法制备而得，高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分按质量百分比计为：cr：≥0.8％，tfe：52～54％，tfeo：0.5～0.9％，tio2：11～12％，v2o5：0.5～0.6％。此高铬型钒钛磁铁球团矿的冶金性能优异，质量高，具有较大的工业生产前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的高铬型钒钛磁铁球团矿制备的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的高铬型钒钛磁铁球团矿及其制备方法进行具体说明。

一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，其包括：

将水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料；

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为9～10％；

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球，且焙烧是在氧化气氛

中进行的。

具体地，将水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料。水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿的水分波动小，与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，粘结剂具有较强的粘结能力，可改善物料颗粒间的粘结状况，起着颗粒间分子传递作用。并且，通过粘结性能影响生球的机械强度，使得生球的机械强度增加，从而制备得到质量较高的球团矿。

作为优选的方案，粘结剂可以为膨润土，膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如cu、mg、na、k等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。同时，膨润土具有较强的粘结能力，可改善物料颗粒间的粘结状况，起着颗粒间分子传递作用。并且，通过粘结性能影响生球的机械强度，使得生球的机械强度增加，从而制备得到质量较高的球团矿。当然，在本发明的其他实施例中，粘结剂的种类可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

其中，水分含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿是通过水分含量为7～9％的高铬型钒钛磁铁原精矿经烘干以及辊磨后得到。水分对成球的影响较大，水分不足的原料造球时，生球很难长大。若采用水分过多的原料造球尽管初始成球速度较快，但易造成母球相互粘结变形等问题的出现，从而导致生球粒度分布不均匀。此外，过湿的物料和过湿的母球，易粘结在造球机上，造成操作发生困难，轻者破坏母球的正常运行滚道，严重时使得母球是去滚动能力，甚至造成造球机负荷过重而引起断轴和烧坏马达等事故。因此控制水分的含量尤为重要。

其中，参阅图1，烘干是在煤气以及空气的混合气体中进行的，经过烘干后的燃烧废气被排出。当然，在本发明的其他实施例中，烘干操作具体所采用的设备以及原料均可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

其中，高铬型钒钛磁铁精矿的主要成分按质量百分比计为：

cr2o3：≥0.8％，tfe：50～55％，ti：11～12％，v：0.5～0.6％。

具体地，对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为9～10％。由于水分对成球的影响较大，水分不足的原料造球时，生球很难长大。在水分质量百分比含量为9～10％之间的生球容易形成且长大，并且可以减少粒径小于8mm的生球的形成，同时有助于提高生球强度。

造球时细磨物料在造球设备中被水湿润，借助机械力的作用而滚动成球的过程。在工业生产中，湿料连续加到造球机中，母球在造球机中不断地滚动而被压密，引起毛细管形状和尺寸的改变。从而使得过剩的毛细水被迁移到母球表面，潮湿的母球在滚动中很容易黏上一层湿润程度较低的湿料。再通过压密，表面又黏上一层湿料，如此反复多次，母球不断长大，一直到母球中的摩擦力比滚动时的机械压密作用大为止。同样的，如果要使得母球继续长大，可以人为的使得母球表面湿润，即向母球表面喷水。

其中，造球是在圆盘造球机中进行的，圆盘造球机的球盘转速控制在6～8r/min，球盘倾角控制在48.5～51.5°。当然，在本发明的其他实施例中，圆盘造球机的参数可以根据需求进行调整，本发明不做限定。

圆盘造球机的圆盘的顺时针方向转动，向料区加入混合矿料，在圆盘底面产生的摩擦力作用下，被圆盘带动一起做顺时针转动。由于圆盘的倾斜安装，当矿料被带至一定高度时，即当其本身的重力分量大于摩擦力分量时，矿粒将向下滚落。

并且，像圆盘所加的物料常常是湿润不足的混合矿料，因此此时需要补加水分，当水滴加在料上时，由于水的凝聚力的作用，使得散料很快形成母球，不同大小的母球随圆盘做滚动运动，不断滚粘散料而长大，不断搓压而密实，最后由排球口排出。

具体地，将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球，且焙烧是在氧化气氛中进行的。对生球进行筛分后获取合适的原料粒度，保证原料颗粒之间排列紧密，毛细管的平均之间小，从而分子粘结力将增强。生球的强度也随着球的孔隙率的减小而提高，从而最终获得质量较高的球团矿。同时，对生球进行焙烧，它的目的在于改变物料的化学组成和物理性质，以便于下一步处理，使原料中的某些难溶的矿物转变为易于溶出的化合物，除去有机质并使得某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态，改善被浸物料的结构、构造，从而进一步提高球团矿的冶金性能。

其中，请再次参阅图1，焙烧是通过通入煤气与空气，竖炉中的冷却时通过冷却空气进行。焙烧后的废气进行燃烧处理，最后排出的废气要经过除尘以及脱硫避免空气污染。

其中，对生球进行筛分后选择粒度为10～16mm的生球进入竖炉进行焙烧。原料的粒度处于10～16mm的范围内时，颗粒间排列很紧密，毛细管的平均直径小，分子间的粘结能力强。生球的强度高。并且，控制竖炉的燃烧室温度控制在1050～1100℃。此温度区间能使得生球充分地被氧化。以便于下一步处理，使原料中的某些难溶的矿物转变为易于溶出的化合物，除去有机质并使得某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态，改善被浸物料的结构、构造，从而进一步提高球团矿的冶金性能。同时，由于小球焙烧后，强度较小，大球焙烧时容易产生烧不透的情况。因此，控制生球粒度，同时提高燃烧室温度，可以减少烧不透的球团的量，提高球团整体质量。

作为优选的方案，提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法还包括：对焙烧后得到的熟球在带冷机中进行冷却。经过带冷机冷却后的熟球通过成品矿槽被运出。当然，在本发明的其他实施例中，进行冷却的设备以及冷却所需要具体的参数可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

具体地，熟球的主要成分按质量百分比计为：cr：≥0.8％，tfe：52～54％，tfeo：0.5～0.9％，tio2：11～12％，v2o5：0.5～0.6％。相较于精矿的成分百分比可知，上述的一系列操作改变了物料的化学组成和物理性质，使原料中的某些难溶的矿物转变为易于溶出的化合物，除去有机质并使得某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态，改善被浸物料的结构、构造，从而进一步提高球团矿的冶金性能，进而提高了高铬型钒钛磁铁球团矿的质量。

一种高铬型钒钛磁铁球团矿，通过此种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法制备而得，高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分按质量百分比计为：

cr：≥0.8％，tfe：52～54％，tfeo：0.5～0.9％，tio2：11～12％，v2o5：0.5～0.6％。

具体地，高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度为3000～4000n。此高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度远远大于常规的高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度，属于高质量球团矿。并且，此强度下的球团矿不仅可以满足中小高炉对入炉球团矿的要求，还特别适用于特大高炉的入炉球团矿的要求。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法包括：

将水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿与膨润土按照98.4:1.5的比例进行混合搅拌，得到混合料；

其中，高铬型钒钛磁铁精矿的主要成分按质量百分比计为：

cr2o3：0.8％，tfe：50％，ti：11％，v：0.5％。

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为9％；

其中，造球是在圆盘造球机中进行的，圆盘造球机的球盘转速控制在6r/min，球盘倾角控制在48.5°。

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。对生球进行筛分后选择粒度为10mm的生球进入竖炉进行焙烧。且焙烧是通过通入煤气与空气，竖炉的燃烧室温度控制在1050℃。

通过上述方法制备得到的高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分经检测主要成分按质量百分比计为：

cr：0.8％，tfe：52％，tfeo：0.5％，tio2：11％，v2o5：0.5％。且高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度为3000n。

实施例2

本实施例提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，此方法与实施例1提供的方法的区别在于，包括：

将水分质量百分比含量为6.5％的高铬型钒钛磁铁精矿与膨润土按照98.4:1.6的比例进行混合搅拌，得到混合料；

其中，高铬型钒钛磁铁精矿的主要成分按质量百分比计为：

cr2o3：1.0％，tfe：52％，ti：11.5％，v：0.55％。

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为9.5％；

其中，造球是在圆盘造球机中进行的，圆盘造球机的球盘转速控制在7r/min，球盘倾角控制在50°。

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。对生球进行筛分后选择粒度为13mm的生球进入竖炉进行焙烧。且焙烧是通过通入煤气与空气，竖炉的燃烧室温度控制在1070℃。

通过上述方法制备得到的高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分经检测主要成分按质量百分比计为：

cr：1.0％，tfe：53％，tfeo：0.7％，tio2：11.5％，v2o5：0.55％。且高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度为3500n。

实施例3

本实施例提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，此方法与实施例1提供的方法的区别在于，包括：

将水分质量百分比含量为7％的高铬型钒钛磁铁精矿与膨润土按照98.4:1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料；

其中，高铬型钒钛磁铁精矿的主要成分按质量百分比计为：

cr2o3：1.1％，tfe：55％，ti：12％，v：0.6％。

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为10％；

其中，造球是在圆盘造球机中进行的，圆盘造球机的球盘转速控制在8r/min，球盘倾角控制在51.5°。

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。对生球进行筛分后选择粒度为16mm的生球进入竖炉进行焙烧。且焙烧是通过通入煤气与空气，竖炉的燃烧室温度控制在1100℃。

通过上述方法制备得到的高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分经检测主要成分按质量百分比计为：

cr：1.1％，tfe：54％，tfeo：0.9％，tio2：12％，v2o5：0.6％。且高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度为4000n。

实施例4

本实施例提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，此方法与实施例1提供的方法的区别在于，包括：

将水分含量为7％的高铬型钒钛磁铁原精矿经烘干以及辊磨后得到水分质量百分比含量为6％的高铬型钒钛磁铁精矿。

将水分质量百分比含量为6％的高铬型钒钛磁铁精矿与膨润土按照98.4:1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料；

其中，高铬型钒钛磁铁精矿的主要成分按质量百分比计为：

cr2o3：1.1％，tfe：55％，ti：12％，v：0.6％。

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为10％；

其中，造球是在圆盘造球机中进行的，圆盘造球机的球盘转速控制在8r/min，球盘倾角控制在51.5°。

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。对生球进行筛分后选择粒度为16mm的生球进入竖炉进行焙烧。且焙烧是通过通入煤气与空气，竖炉的燃烧室温度控制在1100℃。

通过上述方法制备得到的高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分经检测主要成分按质量百分比计为：

cr：1.1％，tfe：54％，tfeo：0.9％，tio2：12％，v2o5：0.6％。且高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度为3800n。

实施例5

本实施例提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，此方法与实施例1提供的方法的区别在于，包括：

将水分含量为8％的高铬型钒钛磁铁原精矿经烘干以及辊磨后得到水分质量百分比含量为6.5％的高铬型钒钛磁铁精矿。

将水分质量百分比含量为6.5％的高铬型钒钛磁铁精矿与膨润土按照98.4:1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料；

其中，高铬型钒钛磁铁精矿的主要成分按质量百分比计为：

cr2o3：1.1％，tfe：55％，ti：12％，v：0.6％。

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为10％；

其中，造球是在圆盘造球机中进行的，圆盘造球机的球盘转速控制在8r/min，球盘倾角控制在51.5°。

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。对生球进行筛分后选择粒度为16mm的生球进入竖炉进行焙烧。且焙烧是通过通入煤气与空气，竖炉的燃烧室温度控制在1100℃。

将焙烧后得到的熟球在带冷机中进行冷却。

通过上述方法制备得到的高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分经检测主要成分按质量百分比计为：

cr：1.1％，tfe：54％，tfeo：0.9％，tio2：12％，v2o5：0.6％。且高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度为3900n。

实施例6

本实施例提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，此方法与实施例1提供的方法的区别在于，包括：

将水分含量为9％的高铬型钒钛磁铁原精矿经烘干以及辊磨后得到水分质量百分比含量为7％的高铬型钒钛磁铁精矿。

将水分质量百分比含量为7％的高铬型钒钛磁铁精矿与膨润土按照98.4:1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料；

其中，高铬型钒钛磁铁精矿的主要成分按质量百分比计为：

cr2o3：1.1％，tfe：55％，ti：12％，v：0.6％。

对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为10％；

其中，造球是在圆盘造球机中进行的，圆盘造球机的球盘转速控制在8r/min，球盘倾角控制在51.5°。

将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。对生球进行筛分后选择粒度为16mm的生球进入竖炉进行焙烧。且焙烧是通过通入煤气与空气，竖炉的燃烧室温度控制在1100℃。

将焙烧后得到的熟球在带冷机中进行冷却。

通过上述方法制备得到的高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分经检测主要成分按质量百分比计为：

cr：1.1％，tfe：54％，tfeo：0.9％，tio2：12％，v2o5：0.6％。且高铬型钒钛磁铁球团矿的抗压强度为4000n。

综上所述，本发明实施例提供的一种高铬型钒钛磁铁球团矿及提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法的有益效果为：

提供了一种提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法，其包括：首先，将水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，得到混合料。水分质量百分比含量为6～7％的高铬型钒钛磁铁精矿的水分波动小，与粘结剂按照98.4:1.5～1.7的比例进行混合搅拌，粘结剂具有较强的粘结能力，可改善物料颗粒间的粘结状况，起着颗粒间分子传递作用。并且，通过粘结性能影响生球的机械强度，使得生球的机械强度增加，从而制备得到质量较高的球团矿。其次，对混合料进行造球，并使得造球后的生球的水分质量百分比含量为9～10％。由于水分对成球的影响较大，水分不足的原料造球时，生球很难长大。在水分质量百分比含量为9～10％之间的生球容易形成且长大，并且可以减少粒径小于8mm的生球的形成，同时有助于提高生球强度。然后，将生球依次进行筛分以及焙烧后得到熟球。焙烧是在氧化气氛中进行的。对生球进行筛分后获取合适的原料粒度，保证原料颗粒之间排列紧密，毛细管的平均之间小，从而分子粘结力将增强。生球的强度也随着球的孔隙率的减小而提高，从而最终获得质量较高的球团矿。同时，对生球在氧化气氛中进行焙烧，它的目的在于改变物料的化学组成和物理性质，以便于下一步处理，使原料中的某些难溶的矿物转变为易于溶出的化合物，除去有机质并使得某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态，改善被浸物料的结构、构造，从而进一步提高球团矿的冶金性能。

提供的一种通过上述的提高高铬型钒钛磁铁球团矿质量的方法制备而得，高铬型钒钛磁铁球团矿的主要成分按质量百分比计为：cr：≥0.8％，tfe：52～54％，tfeo：0.5～0.9％，tio2：11～12％，v2o5：0.5～0.6％。此高铬型钒钛磁铁球团矿的冶金性能优异，质量高，具有较大的工业生产前景。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。