一种钒钛矿的还原方法

摘要

本发明公开了一种钒钛矿的还原方法，包括：原料预处理：将钒钛矿与粘结剂细磨，并充分烘干；生球制备：将预处理后的钒钛矿与粘结剂充分混合焖料，然后造球，得到生球；氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到强度为2000~2150 N/个钒钛矿氧化球团；直接还原：将所述钒钛矿氧化球团放入氢基竖炉中，富氢还原气体条件下进行直接还原，得到还原产物。本发明通过原料预处理、生球制备、氧化焙烧以及直接还原的协同控制，得到的钒钛矿金属化球团产品的金属化率≥94%，还原行为指标满足氢基竖炉生产要求，实现了钒钛矿资源的清洁利用。

权利要求

1.一种钒钛矿的还原方法，其特征在于，包括：原料预处理：将钒钛矿与粘结剂细磨；

生球制备：将预处理后的钒钛矿与粘结剂充分混合焖料，然后造球，得到生球；

氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到强度为2000 2150 N/个的钒钛矿氧化球团；

~

直接还原：将所述钒钛矿氧化球团放入氢基竖炉中，富氢还原气体条件下进行直接还原，得到还原产物；

还原产物处理后得到的钒钛矿金属化球团产品的性能指标为：球团强度2000 2150 N/~个，还原性指数＞0.04，低温还原粉化性能LTD+6.3＞80%，低温还原粉化性能LTDup＞60%，金属化率≥94%；

所述LTDUP为粉化实验后未破碎球团占总球团数量的占比；

所述钒钛矿按质量分数计，全铁含量不低于50%，TiO2含量为5%~11%，Cr2O3含量小于

0.2%，V2O5含量小于1%；

所述直接还原，还原气体成分包括：H2、CO、N2和CO2，还原气体体积满足：H2+CO≥90%，H2/CO≥2，2%≤CO2≤6%。

2.根据权利要求1所述的钒钛矿的还原方法，其特征在于，经过所述原料预处理，钒钛矿200目以下占比90%以上，粘结剂200目以下占比90%以上。

3.根据权利要求1所述的钒钛矿的还原方法，其特征在于，所述焖料包括：将质量分数98.2% 99.5%的钒钛矿和质量分数0.5% 1.8%的粘结剂，以及钒钛矿和粘结~ ~剂总质量8% 10%的水，充分混合焖料。

~

4.根据权利要求3所述的钒钛矿的还原方法，其特征在于，所述造球包括：将焖好的料造球，造球时水分添加量为焖好的料质量的10% 14%，造球时间为30 50 ~ ~min，生球粒度为8 14 mm。

~

5.根据权利要求1所述的钒钛矿的还原方法，其特征在于，所述氧化焙烧，焙烧温度为

1150℃ 1230℃，焙烧时间为10 25 min。

~ ~

6.根据权利要求5所述的钒钛矿的还原方法，其特征在于，所述氧化焙烧还包括：预热，预热温度为850 950℃，时间为10 20 min。

~ ~

7.根据权利要求1所述的钒钛矿的还原方法，其特征在于，所述直接还原，还原温度为

950 1050℃，还原时间为60 110 min。

~ ~

8.根据权利要求1所述的钒钛矿的还原方法，其特征在于，所述还原产物处理包括：将所述还原产物取出，置于密闭容器中通入氩气冷却至室温，得到钒钛矿金属化球团产品。

说明书

一种钒钛矿的还原方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种钒钛矿的还原方法。

背景技术

[0002] 氢基竖炉还原‑电炉熔分工艺是一种不同于高炉‑转炉长流程的非高炉生产工艺，该工艺是使含铁炉料在低于软化温度的条件下通过富氢还原煤气还原得到金属铁的方法。目前随着低碳清洁的氢基竖炉还原工艺成为了各大企业关注的重点方向，针对应用氢基竖炉工艺的各种可能开始了探索，但氢基竖炉工艺相较于传统高炉工艺，生产成本过高，影响了氢基竖炉在国内的推广应用。

[0003] 我国钒钛矿资源丰富，主要分布地区为四川攀枝花地区、河北承德地区、陕西汉中地区等，钒钛矿资源中不仅有钢铁生产所需要的铁元素，同时还含有钒，钛，铬元素，具有较高的利用价值，因此将钒钛矿资源应用于氢基竖炉时，其资源成本相较于铁精矿低，同时通过后续处理可以得到除金属铁外的其他有价金属元素，进一步提高了工艺的推广价值。但是在生产过程中发现，由于TiO2的存在，钒钛矿球团强度低，低温还原粉化效果差，还原速率慢，还原产品金属化率低等问题，难以满足氢基竖炉生产应用。

[0004] 为了提高钒钛矿球团的强度及低温还原粉化性能，通常会采用延长焙烧时间及提高焙烧温度的方法，但是钒钛矿球团的还原性会进一步变差，因此有必要对钒钛磁铁矿应用于氢基竖炉生产进行技术革新。

发明内容

[0005] 本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

[0006] 为此，本发明提供了一种钒钛矿的还原方法，包括：

[0007] 原料预处理：将钒钛矿与粘结剂细磨；

[0008] 生球制备：将预处理后的钒钛矿与粘结剂充分混合焖料，然后造球，得到生球；

[0009] 氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到强度为2000 2150 N/个的钒钛矿氧化球团；~

[0010] 直接还原：将所述钒钛矿氧化球团放入氢基竖炉中，富氢还原气体条件下进行直接还原，得到还原产物；

[0011] 还原产物处理后得到的钒钛矿金属化球团产品的性能指标为：球团强度2000~2150 N/个，还原性指数＞0.04，低温还原粉化性能LTD+6.3＞80%，低温还原粉化性能LTDup＞
60%，金属化率≥94%。

[0012] 进一步地，所述钒钛矿按质量分数计，全铁含量不低于50%，TiO2含量为5%~11%，Cr2O3含量小于0.2%，V2O5含量小于1%。

[0013] 进一步地，经过所述原料预处理，钒钛矿200目以下占比90%以上，粘结剂200目以下占比90%以上。

[0014] 进一步地，所述焖料包括：

[0015] 将质量分数98.2% 99.5%的钒钛矿和质量分数0.5% 1.8%的粘结剂，以及钒钛矿和~ ~粘结剂总质量8% 10%的水，充分混合焖料。
~

[0016] 进一步地，所述造球包括：

[0017] 将焖好的料造球，造球时水分添加量为焖好的料质量的10% 14%，造球时间为30~ ~50 min，生球粒度为8 14 mm。
~

[0018] 进一步地，所述氧化焙烧，焙烧温度为1150℃ 1230℃，焙烧时间为10 25 min。~ ~

[0019] 进一步地，所述氧化焙烧还包括：

[0020] 预热，预热温度为850 950℃，时间为10 20 min。~ ~

[0021] 进一步地，所述直接还原，还原温度为950 1050℃，还原时间为60 110 min。~ ~

[0022] 进一步地，所述直接还原，还原气体成分包括：H2、CO、N2和CO2，还原气体体积满足：H2+CO≥90%，H2/CO≥2，2%≤CO2≤6%。

[0023] 进一步地，所述还原产物处理包括：将所述还原产物取出，置于密闭容器中通入氩气冷却至室温，得到钒钛矿金属化球团产品。

[0024] 本发明提供的一种钒钛矿的还原方法，通过原料预处理、生球制备、氧化焙烧以及直接还原的协同控制，得到的钒钛矿金属化球团产品的金属化率≥94%，还原行为指标满足氢基竖炉生产要求，实现了钒钛矿资源的清洁利用。

附图说明

[0025] 图1为本申请实施例提供的一种钒钛矿的还原方法工艺流程图。

具体实施方式

[0026] 为了更好的理解上述技术方案，下面通过具体实施例对本申请的技术方案做详细的说明。

[0027] 参见图1，本发明实施例提供一种钒钛矿的还原方法，包括：

[0028] 原料预处理：将钒钛矿与粘结剂细磨；

[0029] 生球制备：将预处理后的钒钛矿与粘结剂充分混合焖料，然后造球，得到生球；

[0030] 氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到强度为2000 2150 N/个的钒钛矿氧化球团；~

[0031] 直接还原：将所述钒钛矿氧化球团放入氢基竖炉中，富氢还原气体条件下进行直接还原，得到还原产物；

[0032] 还原产物处理后得到的钒钛矿金属化球团产品的性能指标为：钒钛矿金属化球团产品的球团强度为2000~2150 N/个，还原性指数＞0.04，低温还原粉化性能LTD+6.3＞80%，低温还原粉化性能LTDup＞60%，金属化率≥94%。

[0033] 本发明实施例提供的一种钒钛矿的还原方法，通过原料预处理、生球制备、氧化焙烧以及直接还原的协同控制，得到的钒钛矿金属化球团产品的强度为2000 2150 N/个，还~原性指数＞0.04，低温还原粉化性能LTD+6.3＞80%（LTD+6.3：粉化实验后颗粒大于6.3 mm占总质量的占比），低温还原粉化性能LTDup＞60%（LTDUP：粉化实验后未破碎球团占总球团数量的占比），还原行为指标满足氢基竖炉生产要求，金属化率大于94%，为后续电炉生产提供了优质原料，实现了钒钛矿资源的清洁利用。

[0034] 在一些实施例中，所述钒钛矿按质量分数计，全铁（TFe）含量不低于50%，TiO2含量为5%~11%，Cr2O3含量小于0.2%，V2O5含量小于1%。

[0035] 具体的，按质量分数计，钒钛矿全铁（TFe）含量不低于50%，TiO2含量为5%~11%，Cr2O3含量小于0.2%，V2O5含量小于1%，此类钒钛矿中钒铬元素含量较少，而钛含量属于中钛水平，属于普通中钛型钒钛磁铁矿（按钒铬含量来说属于普通型钒钛磁铁矿，按钛含量来说属于中钛型钒钛磁铁矿），是较难还原型钒钛矿资源。不同于高钛型资源极难还原，必须通过配加其他还原性较好的矿物改善钒钛矿，此类中钛型钒钛矿，可以在全部使用钒钛矿资源生产的前提下，通过本发明实施例的方案改善钒钛矿球团还原性能，使其满足氢基竖炉生产使用，提高钒钛矿资源利用率，降低生产成本，提高有价组元利用效率。

[0036] 在一些实施例中，经过所述原料预处理，钒钛矿200目以下占比90%以上，粘结剂200目以下占比90%以上。

[0037] 具体的，钒钛矿经细磨后，通过200目以下筛，200目以下占比达到90%以上，粘结剂经细磨后，通过200目以下筛，200目以下占比达到90%以上。通过将钒钛矿和粘结剂细磨，可以降低原料的粒度，提高比表面积，在造球中颗粒间接触面积增大，提高成球性能。其中，粘结剂选用常用的矿石粘结剂即可，如膨润土，组成包括CaO、SiO2、MgO、Na2O以及K2O等。

[0038] 在一些实施例中，所述焖料包括：将质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量98.2%~99.5%的钒钛矿、质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量0.5% 1.8%的粘结剂，以及钒钛矿和粘~
结剂总质量8% 10%的水，充分混合焖料。
~

[0039] 具体的，控制焖料参数，一般铁矿石造球的理想水分范围较窄，但添加粘结剂（膨润土等）能容许有较宽的水量范围，这就使操作的适应性增大，特别是在原料过湿的情况下，由于膨润土等粘结剂的强烈吸水性也能正常造球。另外，膨润土等粘结剂能提高生球的强度。生球的强度主要取决于毛细力，膨润土等粘结剂是高度分散的物质，加入后改变了混合物的比表面积，使生球内毛细管直径减小，因而毛细力增加。膨润土等粘结剂能提高干球强度和爆裂温度。膨润土能提高球团爆裂温度，究其原因是由于膨润土的缓冲作用使球粒缓慢释放出水分，不致快速脱水，从而避免因内部蒸汽压过大而使球团爆裂。但是，过多的膨润土会影响最终球团的铁品位，膨润土中的SiO2对铁的还原还有抑制作用。同时控制水分可以充分润湿矿粉，使其易于滚动粘结成球，但过多水分会导致矿粉难以滚动。综上，控制钒钛矿、粘结剂和水的含量如下：钒钛矿的质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量的98.2%~99.5%，粘结剂质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量的0.5% 1.8%，水的添加量为钒钛矿和粘~
结剂总质量8% 10%，然后将三者充分混合焖料。
~

[0040] 在一些实施例中，所述造球包括：将焖好的料造球，造球时水分添加量为焖好的料质量的10% 14%，造球时间为30 50 min，生球粒度为8 14 mm。~ ~ ~

[0041] 具体的，造球过程分为母球形成，母球长大及压实过程，在圆盘造球机转动中，以滴状水加到钒钛矿中进行不均匀点滴润湿，使钒钛矿局部持水达到毛细水含量阶段，细粒钒钛矿借助毛细力作用被拉向水滴的中心，形成小聚合体，在造球机中受到滚动与拦动作用而形成母球。母球长大的条件是其表面的水分含量接近于适宜的毛细水含量，母球在球盘中继续滚动，被进一步压密，使其毛细管形状与尺寸改变，从而将过剩的毛细水挤到球团表面上来，母球表面过湿，进而粘附润湿程度低的矿石颗粒，使母球继续长大，此时需往母球表面喷水使母球表面进一步粘附矿粒而长大，不断循环使母球长大成球团。母球长大阶段需要及时喷水和加料。同时加水较少，矿粉难以团聚，加水过多则容易粘连在造球盘上导致造球失败。控制造球时间可以控制造球过程中球团内部结构，造球时间过短，生球过于松散会导致生球性能过差，球团强度低，导致后续还原粉化性能过差，而造球时间过长，球团压实度高，内部结构紧密，球团内孔隙度小，后续还原过程中气体难以进入球团内部，造成球团还原性能差。控制球团粒度的必要性在于，球团粒度过小，强度较差，低温还原粉化效果差，粒度若过大，还原气体渗透路径长，导致还原性能差。综上，控制造球时水分添加量为焖好的料质量的10% 14%，造球时间在30 50 min，生球粒度8 14 mm。~ ~ ~

[0042] 在一些实施例中，所述氧化焙烧，焙烧温度为1150℃ 1230℃，焙烧时间为10 25 ~ ~min。

[0043] 具体的，控制焙烧温度及时间可以保证钒钛矿连晶充分，温度过低及时间过短则难以完全氧化焙烧，导致球团内部结构松散，还原粉化效果差，而提高温度及焙烧时间后，球团内钒钛矿连晶过于致密，进而影响还原性能。所以，控制焙烧温度为1150℃ 1230℃，焙~烧时间为10 25 min。
~

[0044] 在一些实施例中，所述氧化焙烧还包括：预热，预热温度为850 950℃，时间为10~ ~20 min。

[0045] 具体的，球团预热的作用是将二价铁氧化为三价铁，温度较低和时间较短时，该过程转化不完全，导致后续球团强度过差，而温度和时间提高后，生球会直接固结，而不发生此氧化反应，也会导致球团强度过差。所以，控制预热温度为850 950℃和时间10 20 min，~ ~最为适当。

[0046] 在一些实施例中，所述直接还原，还原温度为950 1050℃，还原时间为60 110 ~ ~min。

[0047] 具体的，还原温度过低时，球团还原所需时间会明显延长，影响生产效率；而温度过高时，会导致加热能耗过高，导致生产成本增加，同时温度过高，还原过程中还会存在粘结及膨胀指数过高的问题，进而导致后续的竖炉生产不顺行。所以综合考虑，控制直接还原温度为950 1050℃，还原时间为60 110 min。~ ~

[0048] 在一些实施例中，所述直接还原，还原气体成分包括：H2、CO、N2和CO2，还原气体体积满足：H2+CO≥90%，H2/CO≥2，2%≤CO2≤6%。

[0049] 具体的，氢气和一氧化碳的体积和占比达到90%，保证还原过程中还原气占比足够，进而保证还原效率。还原温度在810℃以上时，氢气的还原效率大于一氧化碳的还原效率，并且一氧化碳会加剧球团粉化，而氢气比例提高后还原效率过快也会使得低温还原过程中晶型转变快，也会导致粉化问题，所以，需要综合考虑还原效率与粉化问题，我们通过大量研究，加入少量二氧化碳可以适当减缓还原速率，以改善粉化问题，所以控制H2+CO≥90%，H2/CO≥2，2%≤CO2≤6%。

[0050] 在一些实施例中，还原产物处理包括：将所述还原产物取出，置于密闭容器中通入氩气冷却至室温，得到钒钛矿金属化球团产品。

[0051] 具体的，氩气作为保护气，且成本相对较低，可以保护还原后的钒钛矿在冷却过程中不与氧气接触，避免再氧化的问题。

[0052] 实施例1 一种钒钛矿的还原方法

[0053] 一种钒钛矿的还原方法，所述钒钛矿按质量分数计，全铁（TFe）含量不低于50%，TiO2含量为5%~11%，Cr2O3含量小于0.2%，V2O5含量小于1%。实施例1的钒钛矿的化学成分组成见下表1所示。

[0054] 表1钒钛磁铁矿的主要化学组成，wt/%

[0055]

[0056] 还原方法具体包括：

[0057] （1）原料预处理：将钒钛矿与膨润土粘结剂细磨，细磨后过200目以下筛，200目以下占比90%以上，然后充分烘干。

[0058] （2）生球制备：包括焖料和造球；

[0059] 焖料：将质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量98.2%的钒钛矿、质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量1.8%的粘结剂、以及钒钛矿和粘结剂总质量8%的水，充分混合焖料。

[0060] 造球：将焖好的料使用圆盘造球机进行造球，造球时水分添加量为焖好的料质量的10%，造球时间在50 min，生球粒度控制在8 mm。

[0061] （3）氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到钒钛矿氧化球团；在链篦机‑回转窑上进行，预热温度为925℃，预热时间18 min，焙烧温度为1200℃，焙烧时间为25min，得到的钒钛矿氧化球团强度在2028 N/个。

[0062] （4）直接还原：将钒钛矿氧化球团放入氢基竖炉中，富氢还原气体条件下进行直接还原，得到还原产物；还原温度为1050℃，还原时间为60 min。还原气体成分和体积为：H2=80%，CO=10%，N2=6%，CO2=4%。

[0063] （5）还原产物处理：将所述还原产物取出，置于密闭容器中通入氩气，迅速冷却至室温，得到钒钛矿金属化球团产品。

[0064] 实施例2一种钒钛矿的还原方法

[0065] 一种钒钛矿的还原方法，所述钒钛矿按质量分数计，全铁含量不低于50%，TiO2含量为5%~11%，Cr2O3含量小于0.2%，V2O5含量小于1%。实施例2的钒钛矿的化学成分组成与实施例1相同。

[0066] 还原方法具体包括：

[0067] （1）原料预处理：将钒钛矿与膨润土粘结剂细磨，细磨后过200目以下筛，200目以下占比90%以上，然后充分烘干。

[0068] （2）生球制备：包括焖料和造球；

[0069] 焖料：将质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量99.5%的钒钛矿、质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量0.5%的粘结剂、以及钒钛矿和粘结剂总质量10%的水，充分混合焖料。

[0070] 造球：将焖好的料使用圆盘造球机进行造球，造球时水分添加量为焖好的料质量的14%，造球时间在30 min，生球粒度控制在14 mm。

[0071] （3）氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到钒钛矿氧化球团；在链篦机‑回转窑上进行，预热温度为850℃，预热时间20 min，焙烧温度为1150℃，焙烧时间为25 min，得到的钒钛矿氧化球团强度在2009 N/个。

[0072] （4）直接还原：将钒钛矿氧化球团放入氢基竖炉中，富氢还原气体条件下进行直接还原，得到还原产物；还原温度为950℃，还原时间为110 min。还原气体成分和体积为：H2=60%，CO=30%，N2=8%，CO2=2%。

[0073] （5）还原产物处理：将所述还原产物取出，置于密闭容器中通入氩气，迅速冷却至室温，得到钒钛矿金属化球团产品。

[0074] 实施例3 一种钒钛矿的还原方法

[0075] 一种钒钛矿的还原方法，所述钒钛矿按质量分数计，全铁含量不低于50%，TiO2含量为5%~11%，Cr2O3含量小于0.2%，V2O5含量小于1%。实施例3的钒钛矿的化学成分组成与实施例1相同。

[0076] 还原方法具体包括：

[0077] （1）原料预处理：原料预处理：将钒钛矿与膨润土粘结剂细磨，细磨后过200目以下筛，200目以下占比90%以上，然后充分烘干。

[0078] （2）生球制备：包括焖料和造球；

[0079] 焖料：将质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量99%的钒钛矿、质量分数为钒钛矿和粘结剂总质量1%的粘结剂、以及钒钛矿和粘结剂总质量9%的水，充分混合焖料。

[0080] 造球：将焖好的料使用圆盘造球机进行造球，造球时水分添加量为焖好的料质量的12%，造球时间在40 min，生球粒度控制在10 mm。

[0081] （3）氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到钒钛矿氧化球团；在链篦机‑回转窑上进行，预热温度为950℃，预热时间10 min，焙烧温度为1230℃，焙烧时间为15 min，得到的钒钛矿氧化球团强度在2127 N/个。

[0082] （4）直接还原：将钒钛矿氧化球团放入氢基竖炉中，富氢还原气体条件下进行直接还原，得到还原产物；还原温度为1000℃，还原时间为80 min。还原气体成分和体积为：H2=70%，CO=20%，N2=4%，CO2=6%。

[0083] （5）还原产物处理：将所述还原产物取出，置于密闭容器中通入氩气，迅速冷却至室温，得到钒钛矿金属化球团产品。

[0084] 对比实施例1

[0085] 与实施例1的区别在于氧化焙烧条件不同。对比实施例1的氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到钒钛矿氧化球团；在链篦机‑回转窑上进行，预热温度为950 ℃，预热时间20 min，焙烧温度为1250 ℃，焙烧时间为15 min，得到的钒钛矿氧化球团强度在2583 N/个。

[0086] 对比实施例2

[0087] 与实施例1的区别在于氧化焙烧条件不同。对比实施例2的氧化焙烧：将所述生球氧化焙烧，得到钒钛矿氧化球团；在链篦机‑回转窑上进行，预热温度为1000℃，预热时间15 min，焙烧温度为1250 ℃，焙烧时间为15 min，得到的钒钛矿氧化球团强度在1503 N/个。

[0088] 对比实施例3

[0089] 与实施例1的区别在于还原气体成分体积不同。对比实施例3的还原气体成分体积为：H2=50%，CO=40%，N2=6%，CO2=4%。

[0090] 对比实施例4

[0091] 与实施例1的区别在于还原气体成分体积不同。对比实施例4的还原气体成分体积为：H2=80%，CO=10%，N2=10%。

[0092] 实施例1 3和对比实施例1 4制备的钒钛矿金属化球团产品的还原性能见表2所~ ~示。

[0093] 表2实施例1 3和对比实施例1 4制备的钒钛矿金属化球团产品的性能指标~ ~

[0094]

[0095] 结果讨论：

[0096] 球团强度低，不满足竖炉标准的2000 N/个，也会影响球团的还原动力学条件，球团强度越高，还原性指数越低，我们发现当球团强度超过2150 N/个，还原性指数会低于0.04，还原性指数低即还原速率慢，需要延长生产时间，导致生产效率低下，成本会增高，所以控制球团强度2000 2150 N/个。低温还原粉化性能差，影响竖炉气流分布，导致竖炉不顺~
行。金属化率低，不能满足金属化球团的国家标准，同时会增加后续工序能耗，不利于整体生产流程顺利。

[0097] 从实施例1 3可以看出，在合理的球团强度，还原温度及还原气氛等条件下，钒钛~矿球团的还原性指数及还原粉化均在合理范围内，即还原性指数＞0.04，低温还原粉化性能LTD+6.3＞80%，低温还原粉化性能LTDup＞60%，可满足竖炉生产需求。并且实施例1~3生产的钒钛矿球团，金属化率大于94%，为后续电炉生产提供了优质原料。

[0098] 从对比实施例1可以看出，球团强度过高时，球团的低温还原粉化性能优秀，但还原性能过差。

[0099] 从对比实施例2可以看出，球团强度过低时，虽然还原性能有明显升高，但低温还原粉化性能极差，难以满足生产需求。

[0100] 从对比实施例3可以看出，H2与CO体积比小于2时，钒钛矿球团的还原性指数为0.03825，同时低温还原粉化性能也较差，难以适应生产需求。

[0101] 从对比实施例4可以看出，在还原气中未添加CO2，钒钛矿球团的还原性指数为0.0541，但低温还原粉化指数LTD+6.3=73.85%，LTDUP=91.25%，粉化性能较差，难以满足生产需求。

[0102] 综上所述，本发明实施例提供的钒钛矿的还原方法，解决了钒钛矿在现有氢基竖炉工艺中球团强度不佳，难还原到终点，还原粉化性能差的问题。在不对钒钛矿配矿提质的前提下，通过钒钛矿原料‑球团强度‑还原协同控制，实现了钒钛资源的高效清洁还原，生产出金属化率≥94%的高金属化率钒钛矿球团，为后续电炉生产提供优质原料。具有如下优点：

[0103] （1）通过高氢碳比的还原气还原钒钛矿球团，既有利于提高钒钛矿球团的还原性能，同时高氢还原条件可以进一步降低生产环节碳排放。

[0104] （2）通过原料预处理、生球制备以及氧化焙烧工艺，得到钒钛矿氧化球团强度为2000 2150 N/个，保证了球团的还原性指数和低温还原粉化性能。
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[0105] （3）通过在还原气中添加少量的CO2，改善了钒钛矿球团的粉化性能，保障各项还原指标符合氢基竖炉要求。

[0106] 本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。