流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法转让专利

申请号 : CN201910640291.3

文献号 : CN110317917B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 余建文韩跃新李艳军吕扬

申请人 : 东北大学

摘要 :

一种流化还原‑电弧熔炼‑转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,按以下步骤进行:将钒钛磁铁精矿粉置于料仓中,输送到一级旋风分离器内;在负压作用下,钒钛磁铁精矿粉一次固气分离,一级固态物料进入悬浮加热炉;高温烟气使一级固态物料被加热并处于悬浮状态;再进入二级旋风分离器,分离出二级固态物料进入还原反应器后,形成的还原物料进入电弧炉电弧熔炼的条件下,液态渣进入转炉进行氧化钠化焙烧,焙烧熟料冷却后磨矿,再水浸分离TiO2精矿和钒酸钠溶液。本发明的方法能够高效分离各组分,工艺简单流程短,具有良好的应用前景。

权利要求 :

1.一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于按以下步骤进行:

(1)将钒钛磁铁精矿粉置于料仓中,通过料仓的放料口输送到一级旋风分离器内;

(2)一级旋风分离器的出气口与除尘设备的进料口连通,除尘设备的出气口与引风机连通,一级旋风分离器的出料口与悬浮加热炉的下部连通,悬浮加热炉的顶部通过输送管道与二级旋风分离器的进料口连通,二级旋风分离器的出气口与一级旋风分离器的进料口连通;开启引风机,使一级旋风分离器、悬浮加热炉和二级旋风分离器内部形成负压,在负压作用下,钒钛磁铁精矿粉在一级旋风分离器内进行固气分离,形成的一级固态物料进入悬浮加热炉;开启引风机时除尘器、一级旋风分离器、二级旋风分离器和悬浮加热炉内的负压为-0.1kPa -2.5kPa;

~

(3)从悬浮加热炉底部通入1100 1300℃的高温烟气,高温烟气使一级固态物料被加热~

并处于悬浮状态;进入悬浮加热炉内的高温烟气的体积流量与一级固态物料的质量流量的比为0.15 0.25m3/kg;悬浮加热炉内的一级固态物料的温度为800 900℃;

~ ~

(4)被加热后的一级固态物料在负压作用下,通过输送管道进入二级旋风分离器进行二次固气分离,形成的二级固态物料从二级旋风分离器的出料口排出;

(5)二级旋风分离器的出料口与还原反应器的进料口连通;在向还原反应器通入还原性气体的情况下,二级固态物料进入还原反应器后,其中的铁氧化物被还原成金属铁,形成的还原物料从还原反应器的出料口排出,进入电弧炉;进入还原反应器的还原性气体的体积流量与二级固态物料的质量流量的比例为0.05 0.15 m3/kg,二级固态物料在还原反应~器内的停留时间40 60 min,还原反应器内的物料温度为750 850℃;

~ ~

(6)在电弧炉进行电弧熔炼的条件下,还原物料在电弧炉内加入电弧熔炼,形成液态渣和铁水,分别从排渣口和铁水出口排出;

(7)电弧炉的排渣口通过管道与转炉连通,液态渣进入转炉,向转炉中加入碳酸钠或硫酸钠,并通入氧气,液态渣与碳酸钠或硫酸钠混合后进行氧化钠化焙烧,获得焙烧熟料;焙烧熟料中的三氧化二钒被氧化成五氧化二钒,进而与碳酸钠或硫酸钠反应生成溶于水的钒酸钠;

(8)将焙烧熟料从转炉中排出,冷却至室温后进行破碎和磨矿,获得焙烧粉料;焙烧粉料放入水中进行水浸,钒酸钠溶于水中,获得的水浸物料过滤分离,获得钒酸钠溶液和水浸渣,焙烧熟料中的二氧化钛进入水浸渣中;水浸渣经水洗烘干后制成TiO2精矿。

2.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于所述的钒钛磁铁精矿粉的粒径≤0.8 mm。

3.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于所述的还原反应器为箱式结构,顶部设有进料口,侧壁上方设有出料口,底部设有进气口,内部设有布风板和至少一个隔板;布风板位于还原反应器下部,布风板与还原反应器底板之间的空间作为风室;隔板位于布风板上方,隔板的两个侧边固定在还原反应器的内壁上,隔板的顶边与还原反应器的顶部之间的空间为上部通道,隔板的底边与布风板之间的空间为下部通道;并且进料口和出料口分别位于隔板的两侧;各隔板将还原反应器内部均匀分隔为至少两个还原室;在通入还原性气体的条件下,进入还原反应器的二级固态物料在各还原室内处于悬浮状态,并被还原。

4.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于所述的电弧炉包括炉体和电极,电极固定在炉体上方,电极从炉体顶部插入炉体内;炉体上方设有进料口与还原反应器的出料口通过管道连通,炉体内部从上到下分为上部空间、渣层空间和铁水层空间,上部空间的侧壁上设有出气口,渣层空间的侧壁上设有排渣口,铁水层空间的侧壁上设有铁水出口;电极的底端位于渣层空间内;电弧炉熔炼时,还原物料进入电弧炉后,经电弧熔炼形成的液态渣和铁水分别进入渣层空间和铁水层空间。

5.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于步骤(2)中,钒钛磁铁精矿粉在一级旋风分离器进行固气分离后,产生的一级尾气进入除尘器,经除尘后的除尘尾气经引风机排出。

6.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于所述的电弧炉的出气口通过高温烟气管道与悬浮加热炉的底部连通,电弧熔炼时产生的高温烟气经高温烟气管道通入悬浮加热炉中。

7.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于步骤(4)中,二级旋风分离器进行二次固气分离时,产生的二级尾气进入一级旋风分离器的进料口。

8.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于所述的钒钛磁铁精矿粉的铁品位TFe 55 62%,按质量百分比含FeO 26 34%,~ ~SiO2 2~10%,Al2O3 2~10%,CaO 0.1~1.2%,MgO 0.5~11%。

9.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于所述的还原性气体为一氧化碳和/或氢气,或者是一氧化碳和/或氢气与氮气组成的混合气体,混合气体中氮气体积百分比≤40%。

10.根据权利要求1所述的一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于所述的铁水按质量百分比含Fe≥95%。

说明书 :

流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶金技术领域,特别涉及一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法。

背景技术

[0002] 钒钛是国家重要的战略资源,广泛应用于航空航天、高速钢轨、国防军事等核心高技术领域,主要赋存于钒钛磁铁矿中。当前主要采用高炉-转炉工业流程处理钒钛磁铁精矿,但受到高炉冶炼条件限制,其中的钛未得到回收利用,钒的回收率也只有45%左右,造成钒钛资源的极大浪费。因此,针对钒钛磁铁矿的铁、钒、钛全组分高效利用技术与装备急需研发。
[0003] 流化床直接还原-电炉融分可以实现铁与钒钛的有效分离,其中的流化床法因直接采用粉矿入炉、工序流程短、所需温度低,在直接还原工序中优势突出。流化床法是一种利用还原性气体通过矿层使矿物颗粒处于悬浮状态并进行还原的方法,20世纪40年代石油催化裂化开拓了现代流化床反应技术,并被引入气基直接还原工业。流化床法除了具有还原不用焦炭、排放污染物少的优点外,还是唯一一个可以将粉矿直接入炉的直接还原工艺。与球块料相比,粉体颗粒比表面积成倍增加,相同温度下流化床的反应速率也因此提高。因此,基于流化床直接还原-电炉熔分技术研发新型的钒钛磁铁矿全组分高效利用技术与装备意义重大。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的方法,利用流化床直接还原技术对钒钛磁铁矿进行预还原(铁金属化率≥90%),然后采用电弧炉进行熔化分离,产生铁水和钒钛渣,钒钛渣经钠化氧化焙烧后水浸提钒,最后得到高品位钛渣,从而实现钒钛磁铁矿的全组分高效利用。
[0005] 本发明的方法按以下步骤进行:
[0006] (1)将钒钛磁铁精矿粉置于料仓中,通过料仓的放料口输送到一级旋风分离器内;
[0007] (2)一级旋风分离器的出气口与除尘设备的进料口连通,除尘设备的出气口与引风机连通,一级旋风分离器的出料口与悬浮加热炉的下部连通,悬浮加热炉的顶部通过输送管道与二级旋风分离器的进料口连通,二级旋风分离器的出气口与一级旋风分离器的进料口连通;开启引风机,使一级旋风分离器、悬浮加热炉和二级旋风分离器内部形成负压,在负压作用下,钒钛磁铁精矿粉在一级旋风分离器内进行固气分离,形成的一级固态物料进入悬浮加热炉;
[0008] (3)从悬浮加热炉底部通入1100~1300℃的高温烟气,高温烟气使一级固态物料被加热并处于悬浮状态;
[0009] (4)被加热后的一级固态物料在负压作用下,通过输送管道进入二级旋风分离器进行二次固气分离,形成的二级固态物料从二级旋风分离器的出料口排出;
[0010] (5)二级旋风分离器的出料口与还原反应器的进料口连通;在向还原反应器通入还原性气体的情况下,二级固态物料进入还原反应器后,其中的铁氧化物被还原成金属铁,形成的还原物料从还原反应器的出料口排出,进入电弧炉;
[0011] (6)在电弧炉进行电弧熔炼的条件下,还原物料在电弧炉内加入电弧熔炼,形成液态渣和铁水,分别从排渣口和铁水出口排出;
[0012] (7)电弧炉的排渣口通过管道与转炉连通,液态渣进入转炉,向转炉中加入碳酸钠或硫酸钠,并通入氧气,液态渣与碳酸钠或硫酸钠混合后进行氧化钠化焙烧,获得焙烧熟料;焙烧熟料中的三氧化二钒被氧化成五氧化二钒,进而与碳酸钠或硫酸钠反应生成溶于水的钒酸钠;
[0013] (8)将焙烧熟料从转炉中排出,冷却至室温后进行破碎和磨矿,获得焙烧粉料;焙烧粉料放入水中进行水浸,钒酸钠溶于水中,获得的水浸物料过滤分离,获得钒酸钠溶液和水浸渣,焙烧熟料中的二氧化钛进入水浸渣中;水浸渣经水洗烘干后制成TiO2精矿。
[0014] 上述的钒钛磁铁精矿粉的粒径≤0.8mm。
[0015] 上述方法中,还原反应器为箱式结构,顶部设有进料口,侧壁上方设有出料口,底部设有进气口,内部设有布风板和至少一个隔板;布风板位于还原反应器下部,布风板与还原反应器底板之间的空间作为风室;隔板位于布风板上方,隔板的两个侧边固定在还原反应器的内壁上,隔板的顶边与还原反应器的顶部之间的空间为上部通道,隔板的底边与布风板之间的空间为下部通道;并且进料口和出料口分别位于隔板的两侧;各隔板将还原反应器内部均匀分隔为至少两个还原室;在通入还原性气体的条件下,进入还原反应器的二级固态物料在各还原室内处于悬浮状态,并被还原。
[0016] 上述方法中,电弧炉包括炉体和电极,电极固定在炉体上方,电极从炉体顶部插入炉体内;炉体上方设有进料口与还原反应器的出料口通过管道连通,炉体内部从上到下分为上部空间、渣层空间和铁水层空间,上部空间的侧壁上设有出气口,渣层空间的侧壁上设有排渣口,铁水层空间的侧壁上设有铁水出口;电极的底端位于渣层空间内;电弧炉熔炼时,还原物料进入电弧炉后,经电弧熔炼形成的液态渣和铁水分别进入渣层空间和铁水层空间。
[0017] 上述方法中,钒钛磁铁精矿粉在一级旋风分离器进行固气分离后,产生的一级尾气进入除尘器,经除尘后的除尘尾气经引风机排出。
[0018] 上述方法中,电弧炉的出气口通过高温烟气管道与悬浮加热炉的底部连通,电弧熔炼时产生的高温烟气经高温烟气管道通入悬浮加热炉中。
[0019] 上述方法中,二级旋风分离器进行二次固气分离时,产生的二级尾气进入一级旋风分离器的进料口。
[0020] 上述的钒钛磁铁精矿粉的铁品位TFe 55~62%,按质量百分比含FeO 26~34%,SiO2 2~10%,Al2O3 2~10%,CaO 0.1~1.2%,MgO 0.5~11%。
[0021] 上述方法中,进入悬浮加热炉内的高温烟气的体积流量与一级固态物料的质量流量的比为0.15~0.25m3/kg;悬浮加热炉内的一级固态物料的温度为800~900℃。
[0022] 上述的还原性气体为一氧化碳和/或氢气,或者是一氧化碳和/或氢气与氮气组成的混合气体,混合气体中氮气体积百分比≤40%。
[0023] 上述方法中,进入还原反应器的还原性气体的体积流量与二级固态物料的质量流量的比例为0.05~0.15m3/kg,二级固态物料在还原反应器内的停留时间40~60min,还原反应器内的物料温度为750~850℃。
[0024] 上述方法中,开启引风机时除尘器、一级旋风分离器、二级旋风分离器和悬浮加热炉内的负压为-0.1kPa~-2.5kPa。
[0025] 上述方法中,还原反应器内铁的金属化率≥90%。
[0026] 上述方法中,电弧炉进行电弧熔炼时的熔炼温度为1600~1800℃,还原物料在电弧炉中的停留时间为40~60min。
[0027] 上述的铁水按质量百分比含Fe≥95%。
[0028] 上述方法中,氧化钠化焙烧的温度为1250~1500℃,时间为20~40min;碳酸钠或硫酸钠的用量为液态渣总质量的15~20%;在氧化钠化焙烧过程中通入的氧气的总量与液态渣的质量比为75~115m3/kg。
[0029] 上述方法中,焙烧粉料的粒度≤0.074mm,水浸的温度为70~100℃,时间为40~60min;水浸时的用水量按水与焙烧物料的液固比为为4~6L/kg。
[0030] 上述的TiO2精矿中按质量百分比含TiO2≥50%。
[0031] 本发明的原理是:通过悬浮加热炉的悬浮预热,再进行还原,使钒钛磁铁精矿中的铁被还原,钒和钛仍以氧化物的形式存在;进行电弧熔炼时,铁先于钒钛分离,然后在转炉中钠化焙烧,再水浸回收钒,实现铁、钒和钛三种元素的分离;本发明的方法能够高效分离各组分,工艺简单流程短,具有良好的应用前景。

附图说明

[0032] 图1为本发明的流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的装置结构示意图;
[0033] 图2为图1中还原反应器结构示意图;
[0034] 图中,1、料仓,2、一级旋风分离器,3、除尘器,4、引风机,5、悬浮加热炉,6、输送管道,7、二级旋风分离器,8、还原反应器出料口,9、还原反应器,10、电极,11、电弧炉进料口,12、炉体,13、排渣口,14、铁水出口,15、高温烟气管道,16、转炉氧气喷嘴,17、转炉炉体,18、转炉出料口,19、还原反应器进料口,20、隔板,21、布风板。

具体实施方式

[0035] 本发明实施例中粉状钒钛磁铁矿的粒度≤0.8mm,其中粒度小于0.074mm的颗粒质量占总质量的40~90%。
[0036] 本发明的还原反应器内的N个隔板将还原反应器沿宽度方向等分为N+1个还原室。
[0037] 本发明实施例中粉状钒钛磁铁精矿的TFe为55~62%,按质量百分比含FeO 26~34%,SiO2 2~10%,Al2O3 2~10%,CaO 0.1~1.2%,MgO 0.5~11%。
[0038] 本发明实施例中的流化还原-电弧熔炼-转炉钠化处理钒钛磁铁矿的装置结构如图1所示,包括料仓1、一级旋风分离器2、除尘器3、引风机4、悬浮加热炉5、悬浮物料通道6、二级旋风分离器7、还原反应器9和电弧炉;料仓1的放料口与一级旋风分离器2的进料口连通,一级旋风分离器2的出料口与悬浮加热炉5的下部连通,悬浮加热炉5的顶部通过输送管道6与二级旋风分离器7的进料口连通,二级旋风分离器7的出气口与一级旋风分离器2的进料口连通;二级旋风分离器7的出料口与还原反应器9的还原反应器进料口19连通;
[0039] 还原反应器9结构如图2所示,箱式结构,顶部设有还原反应器进料口19,侧壁上方设有还原反应器出料口8,底部设有进气口,内部设有布风板21和两个隔板20;布风板21位于还原反应器9下部,布风板21与还原反应器9底板之间的空间作为风室;隔板20位于布风板21上方,隔板20的两个侧边固定在还原反应器9的内壁上,隔板20的顶边与还原反应器9的顶部之间的空间为上部通道,隔板20的底边与布风板21之间的空间为下部通道;并且还原反应器进料口19和还原反应器出料口8分别位于所有隔板20的两侧;两个隔板20将还原反应器9内部沿水平方向平均分隔为三个还原室;
[0040] 电弧炉包括炉体12和电极10,电极10固定在炉体12上方,电极10从炉体12顶部插入炉体12内;炉体12上方设有电弧炉进料口11与还原反应器出料口8通过管道连通,炉体12内部从上到下分为上部空间、渣层空间和铁水层空间,上部空间的侧壁上设有出气口,渣层空间的侧壁上设有排渣口13,铁水层空间的侧壁上设有铁水出口14;电极10的底端位于渣层空间内;出气口通过高温烟气管道15与悬浮加热炉5的底部连通;
[0041] 转炉包括转炉炉体17和转炉氧气喷嘴16,侧壁上设有转炉出料口18。
[0042] 本发明实施例中还原反应器内二级固态物料的金属化率≥90%。
[0043] 以下为本发明优选实施例。
[0044] 实施例1
[0045] 钒钛磁铁精矿粉按质量百分比含TFe 58.95%,FeO 31.12%,SiO2 2.04%,Al2O3 3.49%,CaO 0.21%,MgO 0.66%;
[0046] 将钒钛磁铁精矿粉置于料仓中,通过料仓的放料口输送到一级旋风分离器内;钒钛磁铁精矿粉的粒径≤0.8mm;
[0047] 一级旋风分离器的出气口与除尘设备的进料口连通,除尘设备的出气口与引风机连通,一级旋风分离器的出料口与悬浮加热炉的下部连通,悬浮加热炉的顶部通过输送管道与二级旋风分离器的进料口连通,二级旋风分离器的出气口与一级旋风分离器的进料口连通;开启引风机,使一级旋风分离器、悬浮加热炉和二级旋风分离器内部形成负压,在负压作用下,钒钛磁铁精矿粉在一级旋风分离器内进行固气分离,形成的一级固态物料进入悬浮加热炉;
[0048] 从悬浮加热炉底部通入1100~1300℃的高温烟气,高温烟气使一级固态物料被加热并处于悬浮状态;
[0049] 被加热后的一级固态物料在负压作用下,通过输送管道进入二级旋风分离器进行二次固气分离,形成的二级固态物料从二级旋风分离器的出料口排出;
[0050] 二级旋风分离器的出料口与还原反应器的进料口连通;在向还原反应器通入还原性气体的情况下,二级固态物料进入还原反应器后,其中的铁氧化物被还原成金属铁,形成的还原物料从还原反应器的出料口排出,进入电弧炉;
[0051] 在电弧炉进行电弧熔炼的条件下,还原物料在电弧炉内加入电弧熔炼,经电弧熔炼形成的液态渣和铁水分别进入渣层空间和铁水层空间,分别从排渣口和铁水出口排出;电弧熔炼时产生的高温烟气经高温烟气管道通入悬浮加热炉中;
[0052] 电弧炉的排渣口通过管道与转炉连通,液态渣进入转炉,向转炉中加入碳酸钠,并通入氧气,液态渣与碳酸钠混合后进行氧化钠化焙烧,获得焙烧熟料;焙烧熟料中的三氧化二钒被氧化成五氧化二钒,进而与碳酸钠或硫酸钠反应生成溶于水的钒酸钠;
[0053] 将焙烧熟料从转炉中排出,冷却至室温后进行破碎和磨矿,获得焙烧粉料;焙烧粉料放入水中进行水浸,钒酸钠溶于水中,获得的水浸物料过滤分离,获得钒酸钠溶液和水浸渣,焙烧熟料中的二氧化钛进入水浸渣中;水浸渣经水洗烘干后制成TiO2精矿;
[0054] 钒钛磁铁精矿粉在一级旋风分离器进行固气分离后,产生的一级尾气进入除尘器,经除尘后的除尘尾气经引风机排出;
[0055] 二级旋风分离器进行二次固气分离时,产生的二级尾气进入一级旋风分离器的进料口;
[0056] 其中,进入悬浮加热炉内的高温烟气的体积流量与一级固态物料的质量流量的比为0.15m3/kg;悬浮加热炉内的一级固态物料的温度为800℃;
[0057] 还原性气体为一氧化碳和氮气的混合气体,氮气体积百分比25%;
[0058] 进入还原反应器的还原性气体的体积流量与二级固态物料的质量流量的比例为0.1m3/kg,二级固态物料在还原反应器内的停留时间50min,还原反应器内的物料温度为
780℃;
[0059] 开启引风机时除尘器、一级旋风分离器、二级旋风分离器和悬浮加热炉内的负压分别为-2.2、-1.1、-0.36和-0.13kPa;
[0060] 还原反应器内铁的金属化率≥90%;
[0061] 电弧炉进行电弧熔炼时的熔炼温度为1600℃,还原物料在电弧炉中的停留时间为60min;
[0062] 铁水按质量百分比含Fe 96%,C 1.50%,P 0.01%,S 0.01%,Si 0.02%,Al 0.03%;
[0063] 氧化钠化焙烧的温度为1300℃,时间为40min;碳酸钠的用量为液态渣总质量的17%;在氧化钠化焙烧过程中通入的氧气的总量与液态渣的质量比为80m3/kg;
[0064] 焙烧粉料的粒度≤0.074mm,水浸的温度为70℃,时间为60min;水浸时的用水量按水与焙烧物料的液固比为为6L/kg;
[0065] TiO2精矿中按质量百分比含TiO2 54.5%。
[0066] 实施例2
[0067] 钒钛磁铁精矿粉按质量百分比含TFe 59.63%,FeO 30.93%,SiO2 1.78%,Al2O3 3.14%,CaO 0.20%,MgO 0.76%;
[0068] 方法同实施例1,不同点在于:
[0069] (1)进入悬浮加热炉内的高温烟气的体积流量与一级固态物料的质量流量的比为0.25m3/kg;悬浮加热炉内的一级固态物料的温度为900℃;
[0070] (2)还原性气体为氢气和氮气的混合气体,氮气体积百分比35%;
[0071] (3)进入还原反应器的还原性气体的体积流量与二级固态物料的质量流量的比例为0.15m3/kg,二级固态物料在还原反应器内的停留时间40min,还原反应器内的物料温度为810℃;
[0072] (4)开启引风机时除尘器、一级旋风分离器、二级旋风分离器和悬浮加热炉内的负压分别为-1.95、-1.15、-0.33和-0.17kPa;
[0073] (5)电弧熔炼温度1700℃,还原物料在电弧炉中的停留时间50min;
[0074] (6)铁水按质量百分比含Fe 95.2%,C 1.41%,P 0.02%,S 0.02%,Si 0.04%,Al 0.04%;
[0075] (7)向转炉中加入硫酸钠;氧化钠化焙烧的温度为1350℃,时间为30min;硫酸钠的用量为液态渣总质量的16%;在氧化钠化焙烧过程中通入的氧气的总量与液态渣的质量比为85m3/kg;
[0076] (8)水浸的温度为80℃,时间为55min;水与焙烧物料的液固比为为4L/kg;
[0077] (9)TiO2精矿中按质量百分比含TiO2 52.3%。
[0078] 实施例3
[0079] 钒钛磁铁精矿粉按质量百分比含TFe 60.58%,FeO 31.24%,SiO2 1.08%,Al2O3 3.02%,CaO 0.14%,MgO 0.68%;
[0080] 方法同实施例1,不同点在于:
[0081] (1)进入悬浮加热炉内的高温烟气的体积流量与一级固态物料的质量流量的比为0.2m3/kg;悬浮加热炉内的一级固态物料的温度为850℃;
[0082] (2)还原性气体一氧化碳、氢气和氮气的混合气体,氮气体积百分比15%;一氧化碳体积百分比60%;
[0083] (3)进入还原反应器的还原性气体的体积流量与二级固态物料的质量流量的比例为0.06m3/kg,二级固态物料在还原反应器内的停留时间45min,还原反应器内的物料温度为850℃;
[0084] (4)开启引风机时除尘器、一级旋风分离器、二级旋风分离器和悬浮加热炉内的负压分别为-2.35、-1.25、-0.34和-0.16kPa;
[0085] (5)电弧熔炼温度1750℃,还原物料在电弧炉中的停留时间为45min;
[0086] (6)铁水质量百分比含Fe 96.8%,C 1.04%,P 0.01%,S 0.01%,Si 0.03%,Al 0.02%;
[0087] (7)氧化钠化焙烧的温度为1400℃,时间为25min;碳酸钠的用量为液态渣总质量的15%;在氧化钠化焙烧过程中通入的氧气的总量与液态渣的质量比为75m3/kg;
[0088] (8)水浸的温度为85℃,时间为50min;水与焙烧物料的液固比为为5L/kg;
[0089] (9)TiO2精矿中按质量百分比含TiO2 51.6%。
[0090] 实施例4
[0091] 钒钛磁铁精矿粉按质量百分比含TFe 57.44%,FeO 29.25%,SiO2 3.11%,Al2O3 4.16%,CaO 0.27%,MgO 7.83%;
[0092] 方法同实施例1,不同点在于:
[0093] (1)进入悬浮加热炉内的高温烟气的体积流量与一级固态物料的质量流量的比为3
0.22m/kg;悬浮加热炉内的一级固态物料的温度为870℃;
[0094] (2)还原性气体为一氧化碳和氢气的等体积混合气;
[0095] (3)进入还原反应器的还原性气体的体积流量与二级固态物料的质量流量的比例为0.05m3/kg,二级固态物料在还原反应器内的停留时间60min,还原反应器内的物料温度为750℃;
[0096] (4)开启引风机时除尘器、一级旋风分离器、二级旋风分离器和悬浮加热炉内的负压分别为-2.35、-1.25、-0.34和-0.16kPa;
[0097] (5)电弧熔炼温度1800℃,还原物料在电弧炉中的停留时间为40min;
[0098] (6)铁水质量百分比含Fe 95.4%,C 1.1%,P 0.02%,S 0.01%,Si 0.04%,Al 0.03%;
[0099] (7)向转炉中加入硫酸钠;氧化钠化焙烧的温度为1450℃,时间为20min;硫酸钠的用量为液态渣总质量的18%;在氧化钠化焙烧过程中通入的氧气的总量与液态渣的质量比为95m3/kg;
[0100] (8)水浸的温度为90℃,时间为40min;水与焙烧物料的液固比为为4.5L/kg;
[0101] (9)TiO2精矿中按质量百分比含TiO2 53.1%。