分离钒钛磁铁矿中铁、钒、钛的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及冶金技术领域，具体设及一种分离饥铁磁铁矿中铁、饥、铁的方法。
【背景技术】
[0002] 我国攀西地区蕴藏着丰富的饥铁磁铁矿资源，目前，高炉一转炉流程仍是处理饥 铁磁铁矿的主流方法，但随着社会的发展进步，传统流程也面临着与日俱增的能源与环保 压力，特别是对焦煤的依赖成为制约其发展的瓶颈问题。更为重要的是，高炉一转炉流程处 理饥铁磁铁矿只能回收其中的铁和饥，而铁元素进入到高炉渣中，由于品位较低(高炉渣中 Ti化含量为22%~化％)，目前仍无有效方法加 W利用，造成宝贵铁资源的浪费。
[0003] 为提高饥铁矿中铁、饥、铁的综合利用水平，业内人±-直在探索新的饥铁矿冶炼 途径。近几年，直接还原一烙分工艺备受关注，因其能够同时回收饥铁矿中的铁、饥和铁，然 而该工艺能源利用效率不高，特别是在烙分过程中为了使更多的饥进入铁水使得电炉耗电 量高、耐火材料侵蚀严重，最终导致产品成本高，缺乏市场竞争力。为了避免烙分过程大量 耗电，常溫操作、能耗相对较低的直接还原一磁选工艺逐渐被重视，目前提及较多的方法包 括W下巧中：
[0004] (1)高溫直接还原生产珠铁一磁选分离铁和饥铁，该方法一般控制还原溫度在 130(TCW上，铁氧化物得W还原，金属铁团聚并长大，容易实现渣铁分离，但此法直接还原 过程要求溫度高，对设备的耐高溫性能要求很高，维护检修复杂，更重要的是饥的回收率不 高，约有50%左右的饥进入磁选物，而50%的饥进入渣相，饥没有相对集中，回收难度增大。
[0005] (2)低溫直接还原一磁选分离铁和饥铁，一般控制还原溫度在llOOrW下，虽然能 够保留大部分的饥留在磁选后的饥铁渣中，但是由于反应溫度低，金属铁的团聚不充分，磁 选过程铁与铁元素的分离不彻底，使得磁选物中铁品位不高，饥铁渣中铁品位不高，产品价 值降低。
[0006] (3)加入添加剂还原赔烧一水浸提饥一磁选分离铁和铁，该工艺能够实现铁、饥、 铁的分离，但是需要加入大量的钢盐添加剂，一般需要加入精矿质量的20%左右甚至更多， 如此多的钢盐为后续含饥液、尾渣的无害化处理带来很多问题，同时部分硫元素进入磁选 物中，污染了磁选物，限制了产品使用范围。
[0007][000引公开号为CN104212927A的发明专利，公开了一种饥铁磁铁矿为原料来制铁粉的生 产工艺，采用隧道害直接还原-磁选-磁选物二次直接还原的方法来制取铁粉，该发明与本 发明的主要区别在于对还原条件的限定范围显著不同，同时，本发明提出了饥铁磁铁矿直 接还原和磁选后对饥铁渣的中饥和铁的分离提取工艺，而公开号为CN104212927A的发明专 利中并未提及饥、铁的分离提取。
[0009]公开号为CN103757199A的发明专利，提出了一种利用高铭型饥铁磁铁精矿制备饥 铭铁渣的方法，采用直接还原-磁选的方法将铁分离出去，得到饥铭铁渣，本发明与之的主 要区别在于除分离铁元素之外，还将饥和铁进行分离。
[0010][0011][0012][0013]
【发明内容】
[0014] 本发明克服了现有技术的不足，提供解决。
[0015] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0016] -种分离饥铁磁铁矿中铁、饥、铁的方法，其特征在于，它包括W下步骤：
[0017] 步骤a,将饥铁铁精矿、还原剂W及粘接剂按一定比例混合后，制成球团或压块；
[0018] 步骤b，将步骤a中制成的球团或压块在溫度为1100-120(TC的条件下进行还原赔 烧3-化；
[0019] 步骤C，将步骤b中还原处理的球团或压块在保护性气氛条件下冷却或采用打水泽 冷冷却，对冷却后的金属化球团或压块进行磁选，得到磁选物和饥铁渣；
[0020] 步骤d，在步骤C得到的饥铁渣中加入5-10%的钢盐;钢盐为硫酸钢或碳酸钢；
[0021] 步骤e，将步骤d中加入钢盐的饥铁渣在1000-1200°C条件下氧化赔烧1-化，对氧化 赔烧得到的赔砂进行破碎，然后在90-100°C恒溫水浴W及加 W揽拌的条件下进行水浸提 饥，过滤得到含饥液和富铁渣。
[0022] 更进一步的技术方案是，所述步骤a中控制饥铁铁精矿、还原剂W及粘接剂组成的 混合料中碳和氧的摩尔比为1.0-1.2。
[0023] 更进一步的技术方案是，所述还原剂为无烟煤或焦粉，所述粘接剂为膨润±。
[0024] 更进一步的技术方案是，所述步骤b中还原赔烧的反应气氛为还原性气氛，并且该 还原性气氛中氧气的浓度含2.0%。
[0025] 更进一步的技术方案是，所述步骤b中使用的反应设备为回转害、转底炉或竖式 炉。
[0026] 更进一步的技术方案是，所述步骤C中对冷却后的金属化球团或压块进行破碎至 其粒径<0.074mm后进行磁选，磁选的磁场强度为100-200mT。
[0027] 更进一步的技术方案是，所述步骤d中的钢盐可W采用提饥废水结晶得到的副产 品，该副产品含硫酸钢98 %，含硫酸锭1 %。
[0028] 更进一步的技术方案是，所述步骤e中对氧化赔烧得到的赔砂进行破碎至其粒径 <0.074mm，然后在90-100°C恒溫水浴W及加 W揽拌的条件下进行水浸提饥，所述赔砂和水 的质量比为1:4~6。
[0029] 更进一步的技术方案是，该方法还包括，将除去饥元素 W后的富铁渣烘干后作为 硫酸法铁白的原料。
[0030] 本技术方案中，通过将饥铁铁精矿、还原剂W及粘接剂按一定比例混合后造块处 理，采用碳质还原剂(例如，无烟煤或焦粉），控制混合料中碳和氧的摩尔比为1.0~1.2,表 示为C/0= 1.0~1.2，其中碳来自碳质还原剂中的固定碳含量，氧来自饥铁铁精矿中的化2〇3 和化0。
[0031] 严格控制混合料中的碳、氧摩尔比能够获得还原度稳定在一定水平的金属化物 料，一般用金属化率(MFe/TFe)来表示还原赔烧后的金属化物料的还原程度，金属化率高， 如MFe/TFe含95%，表明还原较为彻底，绝大部分的铁氧化物已经被还原为金属铁。金属化 率低，如MFe/TFe <50%，则表示还原程度不高，只有一半W下的铁被还原并W金属铁的形 式存在。
[0032] 还原过程主要是碳素夺取铁氧化物中的氧，并生成C0的过程，可W用W下两个方 程式表示：
[0033] 化 2〇3+3C = 2Fe+3CO;
[0034] Fe0+C=化+C0
[00对由于反应溫度高于1000°C，故C0能够稳定存在，理论上讲，当C/0= 1.0时，铁氧化 物可W反应完全生成金属铁。当然有部分C0会继续参与还原反应并生成C