高鉻型釩鈦磁鐵礦固相強(qiáng)化還原-磁選分離實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)四川攀西地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的釩鈦磁鐵礦資源，其中高鉻型釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量約36億噸，由于礦石中共伴生有豐富的釩、鈦、鉻資源，因此具有很高的綜合利用價(jià)值。高鉻型釩鈦磁鐵礦礦物組成復(fù)雜，綜合利用難度大，而且目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于高鉻型釩鈦磁鐵礦綜合利用的研究較少，工業(yè)化生產(chǎn)基本屬于空白。因此，如何合理、高效地利用高鉻型釩鈦磁鐵礦，提高鐵、釩、鈦、鉻的綜合利用水平，是當(dāng)前亟待解決的重大課題。
　　本文以攀枝花高鉻型釩鈦磁鐵精礦為原料，采用固相還原-

2、磁選分離工藝，并通過(guò)熱力學(xué)理論分析、化學(xué)分析、物相分析和掃描電鏡分析，系統(tǒng)地研究了高鉻型釩鈦磁鐵礦固相還原行為及其過(guò)程強(qiáng)化的理論基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)還原產(chǎn)物進(jìn)行磁選分離，優(yōu)化了過(guò)程工藝參數(shù)，為我國(guó)高鉻型釩鈦磁鐵礦資源綜合利用新工藝的開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)理論依據(jù)，得出以下結(jié)論:
　　(1)高鉻型釩鈦磁鐵礦固相還原實(shí)驗(yàn)受配碳量、還原溫度、還原時(shí)間綜合影響。在C/O為1.1、還原溫度1350℃、還原溫度30min的條件下，還原效果最佳，鐵金屬化率達(dá)到8

3、1.62％;
　　(2)在還原溫度為1200℃、保溫時(shí)間30min的條件下，添加Na2CO3、CaF2、硼酸、硼砂對(duì)固相還原有促進(jìn)作用，添加NaHCO3反而起到抑制作用。其中CaF2對(duì)固相還原的促進(jìn)最顯著，較無(wú)添加劑時(shí)的金屬化率(69.19％)提升了17.65％。三種復(fù)合添加劑（CaF2+硼砂、CaF2+硼酸、硼砂+硼酸）在相同還原條件下對(duì)固相還原也有促進(jìn)作用，但提升效果卻不如單一添加劑明顯;
　　(3)冷卻方式對(duì)高鉻型釩鈦

4、磁鐵礦固相還原的金屬化率影響極大。將爐冷方式改為水淬急冷方式，各條件下的還原產(chǎn)物金屬化率均得到很大提升。在1300℃的條件下采用水淬冷卻的金屬化率高達(dá)96.79％，提升效果最為顯著。水淬冷卻是一種很好的脫硫脫磷手段，最佳脫硫效果出現(xiàn)在1250℃，降低了爐冷產(chǎn)物中39.58％的S含量，最佳的脫磷效果出現(xiàn)在1200℃，降低了產(chǎn)物中45.28％的P含量;
　　(4)在1200℃保溫30min的條件下對(duì)添加劑CaF2的還原產(chǎn)物采用水淬冷卻

5、處理方式時(shí)，金屬化率達(dá)到了93.08％，實(shí)現(xiàn)了在低溫條件下還原產(chǎn)物達(dá)到高金屬化率的目標(biāo);
　　(5)磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)水淬還原產(chǎn)物的鐵回收率有較大影響，在1150℃和1200℃時(shí)，鐵回收率隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)呈先增大后降低的趨勢(shì)，在1250℃、1300℃和1350℃時(shí)，鐵回收率隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)呈逐漸增大的趨勢(shì)，綜合考慮磁選效果與能耗，實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一選擇了160kA/m為各溫度的最佳磁場(chǎng)強(qiáng)度;
　　(6)不同還原溫度磁選產(chǎn)物中釩、鈦、鉻分配規(guī)律

6、變化明顯。隨還原溫度的升高，Ti更多地由磁性物遷移到非磁性物中。在1150℃～1250℃之間，Ti在磁性物中的分布在65％左右，溫度達(dá)到1300℃時(shí)，Ti在磁性物中的分布為53.66％，當(dāng)溫度達(dá)到1350℃時(shí)，Ti在磁性物中的分布達(dá)到25.47％。Cr在磁性物中的分布隨溫度升高逐漸增加，在1350℃時(shí)，達(dá)到最高值90.92％。釩的分布隨溫度變化波動(dòng)較小，其在磁性物中的分布保持在60％～70％之間;
　　(7)水淬還原產(chǎn)物經(jīng)磁選后，

7、磁性物中主要為金屬鐵相。非磁性物中主要含有脈石相，其主要物相組成為三氧化二釩(V2O3)、金紅石(TiO2)、鎂鋁尖晶石(MgAl2O4)、鈣鈦礦(CaTiO3)、含鐵黑鈦石(Fe0.5Mg0.5Ti2O5)、輝石(CaMgSi2O6);
　　(8)通過(guò)比較添加CaF2水淬與爐冷的還原產(chǎn)物磁選后磁性物鐵品位和鐵回收率的結(jié)果得出，添加CaF2水淬冷卻的磁選效果要優(yōu)于爐冷的磁選效果。
　　高鉻型釩鈦磁鐵礦固相還原-磁選分離工藝擺