低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法
【專利摘要】一種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，屬于低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉綜合利用方法中的非高爐冶煉技術領域。該方法按以下步驟進行：(1)稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、粘結劑和添加劑進行混料；(2)將混合物料，制成球團，烘干；(3)將烘干的球團進行煤基球團自還原高溫焙燒；(4)將高溫焙燒的金屬化球團冷卻；(5)將冷卻的金屬化球團，粉碎，得到金屬化球團粉，然后用磁選管進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物。該方法在提高這種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團煤基強化還原的金屬化率、鐵回收率的前提下，同時使得戰略金屬釩、鈦、鉻的利用率達到最大化。
【專利說明】
低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法
技術領域
[0001]本發明屬于低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉綜合利用方法中的非高爐冶煉技術領域，特別涉及低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法。
【背景技術】
[0002]釩鈦磁鐵礦粉是一種富含鐵、釩、鈦等多種有價組元的多金屬共伴生礦，應用價值極高。目前對普通的釩鈦磁鐵礦研究相對較為成熟，但是對含鉻型釩鈦磁鐵礦的研究仍需進一步系統化，且對含鉻型釩鈦磁鐵礦的研究主要集中在高品位含鉻型釩鈦磁鐵礦，而對低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦的研究仍較為匱乏，其相關研究工作亟需進一步開展。
[0003]近年來隨著中國鋼鐵工業的迅猛發展，國內鐵礦石市場供不應求，低品位鐵礦粉資源作為一種有利用潛力的鐵礦粉資源，有被開采利用的需求，經濟效益有望顯著，而低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉是其中一種開采價值極高的低品位鐵礦粉資源，且其富含的戰略金屬鉻、釩、鈦有望同步得到高效利用，因此被寄予厚望。
[0004]為了緩解高爐煉鐵成本在逐年增加的緊張局面，人們不斷探索和研發高爐煉鐵以外的新技術和新工藝，因此非高爐煉鐵已成為一個研究的熱點，而非高爐法中煤基直接還原-磁選分離工藝具有流程短、能耗低、成本低的優勢有望被推廣采用。
[0005]為了更好地開展低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉的研究工作，形成低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉的理論體系，更好的指導生產實踐中的煉鐵工作。本發明利用遼寧喀左某地區尚未大規模開采利用的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉為基礎原料，發明了一種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法。
【發明內容】
[0006]針對低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉的資源特點以及其在非高爐煉鐵研究應用領域方面的空白，本發明提供一種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，該方法在提高這種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團煤基強化還原的金屬化率、鐵回收率的前提下，同時使得戰略金屬釩、鈦、鉻的利用率達到最大化。
[0007]本發明的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，按以下步驟進行:
[0008]步驟I，混料:
[0009]稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、粘結劑和添加劑進行混料，制得混合物料;其中，添加劑為B2O3、Na2CO3、CaF2、Na2SO4或CaCO3中的一種，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比(C/0) = 1.1?1.4，粘結劑含量為混合物料質量的I?2%，添加劑含量為混合物料質量的O?8% ；
[0010]步驟2，造球:
[0011](I)向混合物料，加入水，混合，燜料30?40min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料=8?11% ；
[0012](2)將燜好的料進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為7?16mm的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為9?12% ；
[0013](3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱烘干，得到烘干的球團；
[0014]步驟3，焙燒:
[0015](I)將烘干的球團埋入盛有塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中；
[0016](2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氬氣或氮氣保護氣氛下，高溫箱式爐以8?12°C/min的升溫速度，從室溫升溫至1275?1325°C，高溫焙燒15?45min，得到高溫焙燒的金屬化球團；
[0017](3)將高溫焙燒的金屬化球團，冷卻到室溫，得到冷卻的金屬化球團；
[0018]步驟4，磁選分離
[0019](I)將冷卻的金屬化球團，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉；
[0020](2)用磁場強度為130?200kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物。
[0021]其中，
[0022]所述步驟I中，所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉的TFe為43.0?45.0wt.%，包含的化學成分及其重量百分比為Fe304:40.0?42.7%，Fe0:17.0?19.0%，Ca0:3.0?4.0%，Si02:6.5?7.5%，Mg0:0.6?0.8%，Α12θ3:1.5?2.1%，Ti02:20.0?22.0%，ν205: 1.6?1.8% ,Cr2O3:0.02?0.2%，S彡0.05%，Ρ彡0.01%，余量為不可避免的雜質。
[0023]所述步驟I中，所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中，粒度200目以下的部分占總重量的70%以上，100目以下的部分占總重量的95%以上。
[0024]所述步驟I中，所述的還原煤粉，平均粒度在200目以下，還原煤粉的揮發份含量較高，灰分含量較低。
[0025]所述步驟I中，所述的粘結劑為膨潤土，平均粒度在200目以下。
[0026]所述步驟I中，所述的碳氧比計算公式為:
[0027]C/o= [mcoal Xwc)/Mc]/{ [mors X (wo,Fe203+Wo,Feo) ]/Mo}
[0028]其中，m_1:還原煤粉的質量(g)，Π1_:低品位含絡型f凡鈦磁鐵礦粉的質量(g),Wc:還原煤粉的固定碳含量(％ )，WQ,Fe2Q3:Fe203中氧的百分比(％ )，WCl, FeCl: FeO中氧的百分比(%)具:碳的摩爾質量(g/mol)，M。:氧的摩爾質量(g/mol)。
[0029]其中，
[0030]按質量比，還原煤粉:低品位含絡型銀鈦磁鐵礦粉=4.66?3.66。
[0031 ]所述步驟I中，混料所用實驗設備為球磨機，混料時間大于等于4h。
[0032]所述步驟2(1)中，球團制備所用設備為造球盤，造球盤轉速在17?19r/min。
[0033]所述步驟2(3)中，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團烘干時間大于等于5h。
[0034]所述步驟3(I)中，所述的塊煤平均粒度為0.6?3mm。
[0035]所述步驟3(2)中，焙燒過程在氬氣或氮氣保護氣氛下進行，防止還原的球團發生再氧化。
[0036]所述的步驟3(2)，為對球團進行煤基球團自還原高溫焙燒過程。
[0037]所述步驟3(3)中，冷卻方式為埋煤自然冷卻、氬氣氣氛冷卻、氮氣氣氛冷卻或水淬冷卻中的一種。
[0038]所述步驟4(1)中，粉碎所用的設備為密封式制樣粉碎機。
[0039]所述步驟4(2)中，磁性物包含成分及其質量百分比為TFe:70.43?81.44%，MFe:
68.16?75.80%，V:1.15?I.40%，Cr 為0.034 ?0.045%，Ti02:7.96?11.04%，非磁性物包含成分及其質量百分比為TFe:4.75?10.24%，Ti02:37.43?42.21 %，V:0.32?0.63%，Cr〈0.01%o
[0040]所述步驟4(2)中，鐵回收率達到88?98%，釩富集到磁性物中的部分>74%，鉻富集到磁性物中的部分>85%，鈦富集到非磁性物中的部分>68%。
[0041 ]本發明的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率達到90%以上。
[0042]本發明的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，相比于現有技術，其有益效果是:充分利用了低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉資源，很大程度上提高了鐵、鉻、釩、鈦等有價組元利用率;該金屬化球團磁選分離工藝流程短，操作簡單，且工藝過程中煤粉取代了焦炭，降低了能耗，節約了成本;加入的添加劑B2O3 ,Na2CO3，CaF2，Na2SO4，CaCO3利于促進低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉的還原和金屬鐵顆粒的長大，進而利于渣鐵的分離;還原焙燒后的試樣采用的冷卻方式，能夠有效防止還原試樣發生再氧化，保證金屬化球團的金屬化率達到90?99.85%之間，鐵回收率達到88?98%;磁選除了利于鐵回收率的提高，同時還有利于有價組元釩、鉻和鈦的富集和回收利用，釩富集到磁性物中的部分>74%，鉻富集到磁性物中的部分>85 %，鈦富集到非磁性物中的部分>68 %。本發明采用低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團制備工藝，可以滿足企業生產現場要求。
【附圖說明】
[0043]圖1為本發明低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法的工藝流程圖；
[0044]圖2為本發明實施例3得到的金屬化球團的礦相圖；(a)放大200倍；(b)放大5000倍；
[0045]圖3為本發明實施例3得到的金屬化球團的XRD圖譜；
[0046]圖4為本發明實施例3得到的磁性產物的XRD圖譜；
[0047]圖5為本發明實施例3得到的非磁性產物的XRD圖譜。
【具體實施方式】
[0048]本發明實施例的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉來自遼寧喀左某地區。
[0049]本發明實施例中選用的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉的TFe為43.0?45.0wt.%，包含的化學成分及其重量百分比為Fe304:40.0?42.7%，Fe0:17.0?19.0%，Ca0:3.0?4.0%，Si02:6.5?7.5%，Mg0:0.6?0.8% ,Al2O3:1.5?2.I %，Ti02:20.0?22.0% ,V2O5:1.6?1.8% ,Cr2O3:0.02?0.2%，S彡0.05%，P彡0.01%，余量為不可避免的雜質。
[0050]本發明實施例的膨潤土為市購產品。
[0051 ] 本發明實施例中采用的添加劑B2O3，Na2CO3，CaF2，Na2SO4，CaCO3為市購產品，粒度200目以下的部分占總重量的50%以上，純度為彡98%。
[0052]下面結合附圖和實施例對本發明工藝作進一步說明。
[0053]本發明實施例采用的工藝流程圖如圖1所示。
[0054]實施例1
[0055]—種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，按以下步驟進行:
[0056]步驟I，混料:
[0057]稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、膨潤土放入球磨機中，進行混料，混料時間為4h，制得混合物料;其中，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比(C/0) = 1.2，即按質量比，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉:還原煤粉=4.27，膨潤土含量為混合物料質量的2% ；
[0058]步驟2，造球:
[0059](I)向混合物料，加入水，混合，燜料40min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料=8% ；
[0060](2)將燜好的料，放入轉速為17r/min的造球盤中，進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為8?12mm的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為9% ;
[0061 ] (3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球團；
[0062]步驟3，焙燒:
[0063](I)將烘干的球團埋入盛有平均粒度為0.6?3mm塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中；
[0064](2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氬氣保護氣氛下，高溫箱式爐以8°C/min的升溫速度，從室溫升溫至1300°C，高溫焙燒30min，得到高溫焙燒的金屬化球團；
[0065](3)將高溫焙燒的金屬化球團從高溫箱式爐中取出，埋煤自然冷卻到室溫，得到冷卻的金屬化球團，測得低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率為99.13% ;
[0066]步驟4，磁選分離
[0067](I)將冷卻的金屬化球團放入密封式制樣粉碎機中，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉；
[0068](2)用磁場強度為180kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物，其中，磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為76.57%，MFe為75.80%，V為1.33%，Cr為0.041%，Ti02為10.40%，非磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為5.38%，T12為42.21 %，V為0.49%，Cr〈0.0068%，其中鐵的回收率為88.31%,釩有82.85%進入磁性物中，鉻有90.92%進入磁性物中，鈦有70.12%進入非磁性物中。
[0069]實施例2
[0070]—種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，按以下步驟進行:
[0071]步驟I，混料:
[0072]稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、膨潤土放入球磨機中，進行混料，混料時間為5h，制得混合物料;其中，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比(C/0) = 1.1，即按質量比，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉:還原煤粉=4.66，膨潤土含量為混合物料質量的1.5% ；
[0073]步驟2，造球:
[0074](I)向混合物料，加入水，混合，燜料30min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料=9% ；
[0075](2)將燜好的料，放入轉速為19r/min的造球盤中，進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為7?I Omm的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為10%;
[0076](3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱5.5h，烘干，得到烘干的球團；
[0077]步驟3，焙燒:
[0078](I)將烘干的球團埋入盛有平均粒度為0.6?3mm塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中；
[0079](2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氬氣保護氣氛下，高溫箱式爐以12 °C/min的升溫速度，從室溫升溫至1275°C，高溫焙燒45min，得到高溫焙燒的金屬化球團；
[0080](3)將高溫焙燒的金屬化球團從高溫箱式爐中取出，氬氣氣氛冷卻到室溫，得到冷卻的金屬化球團，測得低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率為97.11%；
[0081 ]步驟4，磁選分離
[0082](I)將冷卻的金屬化球團放入密封式制樣粉碎機中，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉；
[0083](2)用磁場強度為130kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物，其中，磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為72.11%，MFe為70.23 %，V為1.20 %，Cr為0.045%，T12為10.79 %，非磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為5.98%，T12為40.22 %，V為0.61 %，Cr為〈0.0I %，其中鐵的回收率為91.20%,釩有77.72 %進入磁性物中，鉻有88.86 %進入磁性物中，鈦有68.01%進入非磁性物中。
[0084]實施例3
[0085]—種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，按以下步驟進行:
[0086]步驟I，混料:
[0087]稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、膨潤土和CaF2放入球磨機中，進行混料，混料時間為5h，制得混合物料;其中，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比(C/0) = 1.2，即按質量比，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉:還原煤粉=4.27，膨潤土含量為混合物料質量的2% ,CaF2含量為總混合物料的8% ;
[0088]步驟2，造球:
[0089](I)向混合物料，加入水，混合，燜料30min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料=9% ；
[0090](2)將燜好的料，放入轉速為17r/min的造球盤中，進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為10?13mm的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為9% ;
[0091 ] (3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱5.5h，烘干，得到烘干的球團；
[0092]步驟3，焙燒:
[0093](I)將烘干的球團埋入盛有平均粒度為0.6?3mm塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中；
[0094](2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氬氣保護氣氛下，高溫箱式爐以10°C/min的升溫速度，從室溫升溫至1300°C，高溫焙燒30min，得到高溫焙燒的金屬化球團；
[0095](3)將高溫焙燒的金屬化球團從高溫箱式爐中取出，氮氣氣氛冷卻到室溫，得到冷卻的金屬化球團，測得低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率為98.91 % ;
[0096]步驟4，磁選分離
[0097](I)將冷卻的金屬化球團放入密封式制樣粉碎機中，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉；
[0098](2)用磁場強度為160kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物，其中，磁性物包含的成分及其質量百分比為:TFe為77.36%，MFe為72.88%，V為1.40%，Cr為0.034%，Ti02為7.96%，非磁性物包含的成分及其質量百分比為:TFe為4.75%，T12為39.35%，乂為0.32%，Cr為〈0.0068 %，其中鐵的回收率為92.10%,釩有83.72 %進入磁性物中，鉻有85.21%進入磁性物中，鈦有80.79 %進入非磁性物中。
[0099]其中，得到的金屬化球團的礦相圖如圖2所示，其中，(a)為放大200倍；(b)為放大5000倍，(b)中A對應的白色部分為金屬鐵相，B對應的深灰色部分為T12相，余下黑色相主要為脈石相;得到的金屬化球團的XRD圖譜如圖3所示;得到的磁性產物的XRD圖譜見圖4;得到的非磁性產物的XRD圖譜見圖5。
[0100]實施例4
[0101 ] 一種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，按以下步驟進行:
[0102]步驟I，混料:
[0103]稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、膨潤土和Na2CO3放入球磨機中，進行混料，混料時間為5h，制得混合物料;其中，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比(C/0) = 1.4，即按質量比，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉:還原煤粉=3.66，膨潤土含量為混合物料質量的I % ,Na2CO3含量為總混合物料的4% ;
[0104]步驟2，造球:
[0105](I)向混合物料，加入水，混合，燜料30min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料= 11% ;
[0106](2)將燜好的料，放入轉速為18r/min的造球盤中，進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為12?16mm的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為12%;
[0107](3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球團；
[0108]步驟3，焙燒:
[0109](I)將烘干的球團埋入盛有平均粒度為0.6?3mm塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中；
[0110](2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氬氣保護氣氛下，高溫箱式爐以8°C/min的升溫速度，從室溫升溫至1325°C，高溫焙燒15min，得到高溫焙燒的金屬化球團；
[0111](3)將高溫焙燒的金屬化球團從高溫箱式爐中取出，水淬冷卻到室溫，然后放入烘箱中，進行真空烘干，得到冷卻的金屬化球團，測得低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率為98.76% ；
[0112]步驟4，磁選分離
[0113](I)將冷卻的金屬化球團放入密封式制樣粉碎機中，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉；
[0114](2)用磁場強度為200kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物，其中，磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為81.44%，MFe為74.60%，V為1.33%，Cr為0.044%，Ti02為9.78%，非磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為10.24 %，T12為41.02%，V為0.63%，Cr為0.0064 %，其中鐵的回收率為97.19%,釩有76.74 %進入磁性物中，鉻有91.46 %進入磁性物中，鈦有73.03 %進入非磁性物中。
[0115]實施例5
[0116]一種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，按以下步驟進行:
[0117]步驟I，混料:
[0118]稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、膨潤土和B2O3放入球磨機中，進行混料，混料時間為5h，制得混合物料;其中，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比(C/0) = 1.2，即按質量比，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉:還原煤粉=4.27，膨潤土含量為混合物料質量的2% ,B2O3含量為總混合物料的8% ;
[0119]步驟2，造球:
[0120](I)向混合物料，加入水，混合，燜料30min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料= 11% ;
[0121](2)將燜好的料，放入轉速為17r/min的造球盤中，進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為9?12mm的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為12%;
[0122](3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球團；
[0123]步驟3，焙燒:
[0124](I)將烘干的球團埋入盛有平均粒度為0.6?3mm塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中；
[0125](2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氬氣保護氣氛下，高溫箱式爐以12°C/min的升溫速度，從室溫升溫至1300°C，高溫焙燒30min，得到高溫焙燒的金屬化球團；
[0126](3)將高溫焙燒的金屬化球團從高溫箱式爐中取出，埋煤自然冷卻到室溫，得到冷卻的金屬化球團，測得低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率為99.34% ;
[0127]步驟4，磁選分離
[0128](I)將冷卻的金屬化球團放入密封式制樣粉碎機中，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉；
[0129](2)用磁場強度為160kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物，其中，磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為70.43%，MFe為68.16%，V為1.23%，Cr為0.044%，T12為10.59%，非磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為6.92%，T12為41.82%，V為0.49%，Cr為〈0.0068 %，其中鐵的回收率為95.94%,釩有83.80 %進入磁性物中，鉻有92.85 %進入磁性物中，鈦有68.01%進入非磁性物中。
[0130]實施例6
[0131 ] 一種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，按以下步驟進行:
[0132]步驟I，混料:
[0133]稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、膨潤土和Na2SO4放入球磨機中，進行混料，混料時間為4h，制得混合物料;其中，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比(C/0) = 1.2，即按質量比，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉:還原煤粉=4.27，膨潤土含量為混合物料質量的1.5%，Na2SO4含量為總混合物料的4% ;
[0134]步驟2，造球:
[0135](I)向混合物料，加入水，混合，燜料30min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料= 11% ;
[0136](2)將燜好的料，放入轉速為19r/min的造球盤中，進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為10?13mm的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含絡型銀鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為12%;
[0137](3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱5h，烘干，得到烘干的球團；
[0138]步驟3，焙燒:
[0139](I)將烘干的球團埋入盛有平均粒度為0.6?3mm塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中；
[0140](2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氮氣保護氣氛下，高溫箱式爐以8°C/min的升溫速度，從室溫升溫至1300°C，高溫焙燒40min，得到高溫焙燒的金屬化球團；
[0141 ] (3)將高溫焙燒的金屬化球團從高溫箱式爐中取出，埋煤自然冷卻到室溫，得到冷卻的金屬化球團，測得低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率為99.82% ;
[0142]步驟4，磁選分離
[0143](I)將冷卻的金屬化球團放入密封式制樣粉碎機中，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉；
[0144](2)用磁場強度為160kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物，其中，磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為74.52%，MFe為70.22%，V為1.15%，Cr為0.0438%，Ti02為11.04%，非磁性物包含的成分及其質量百分比為TFe為6.07% ,T12為37.43%，V為0.59%，Cr為〈0.0068 %，其中鐵的回收率為94.67%,釩有74.02 %進入磁性物中，鉻有90.26 %進入磁性物中，鈦有74.08 %進入非磁性物中。
【主權項】
1.一種低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，按以下步驟進行: 步驟I，混料: 稱取低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉、還原煤粉、粘結劑和添加劑進行混料，制得混合物料;其中，添加劑為B203、Na2C03、CaF2、Na2S04或CaCO3中的一種，還原煤粉中的碳和低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中鐵氧化物的氧，按碳氧比=1.1?1.4，粘結劑含量為混合物料質量的I?2%，添加劑含量為混合物料質量的O?8% ； 步驟2，造球: (1)向混合物料，加入水，混合，燜料30?40min;其中，按質量比，混合物料中加入水的量:混合物料=8?11% ； (2)將燜好的料進行造球，造球過程中，加入水，制成粒度為7?16mm的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團，其中，制得的低品位含絡型f凡鈦磁鐵礦球團中，水的重量含量為9?12% ； (3)將低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團放入烘箱烘干，得到烘干的球團； 步驟3，焙燒: (1)將烘干的球團埋入盛有塊煤的石墨坩禍，放入高溫箱式爐中； (2)煤基球團自還原高溫焙燒過程為:在氬氣或氮氣保護氣氛下，高溫箱式爐以8?120C/min的升溫速度，從室溫升溫至1275?1325°C，高溫焙燒15?45min，得到高溫焙燒的金屬化球團； (3)將高溫焙燒的金屬化球團，冷卻到室溫，得到冷卻的金屬化球團； 步驟4，磁選分離 (1)將冷卻的金屬化球團，粉碎，得到粒度小于200目的金屬化球團粉； (2)用磁場強度為130?200kA/m的磁選管對金屬化球團粉進行磁選分離，得到富含鐵的磁性物和富含鈦的非磁性物。2.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉的TFe為43.0?45.0wt.%，包含的化學成分及其重量百分比為卩6304:40.0?42.7%，卩60:17.0?19.0%，0&0:3.0?4.0%，5102:6.5?7.5%，Mg0:0.6?0.8%，Α12θ3:1.5?2.1%，Ti02:20.0?22.0% ,V2O5:1.6?1.8%，Cr2O3:0.02?0.2%，S彡0.05%，P彡0.01%，余量為不可避免的雜質。3.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦粉中，粒度200目以下的部分占總重量的70 %以上，100目以下的部分占總重量的95%以上;所述的還原煤粉，平均粒度在200目以下;所述的粘結劑為膨潤土，平均粒度在200目以下。4.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述步驟I中，混料所用實驗設備為球磨機，混料時間大于等于4h。5.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述步驟2(I)中，球團制備所用設備為造球盤，造球盤轉速在17?19r/min；所述步驟2(3)中，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團烘干時間大于等于5h。6.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述步驟3( I)中，所述的塊煤平均粒度為0.6?3mm。7.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述步驟3(3)中，冷卻方式為埋煤自然冷卻、氬氣氣氛冷卻、氮氣氣氛冷卻或水淬冷卻中的一種。8.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述步驟4( 2)中，磁性物包含成分及其質量百分比為TFe: 70.43?81.44%，MFe:68.16?75.80%，V:1.15?I.40%，Cr 為0.034 ?0.045%，Ti02:7.96?11.04%，非磁性物包含成分及其質量百分比為TFe:4.75?10.24%，Ti02:37.43?42.21 %，V:0.32?0.63%，Cr<0.01%o9.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦球團的金屬化率達到90%以上。10.如權利要求1所述的低品位含鉻型釩鈦磁鐵礦金屬化球團磁選分離的方法，其特征在于，所述步驟4(2)中，鐵回收率達到88?98 %，釩富集到磁性物中的部分>74 %，鉻富集到磁性物中的部分>85%，鈦富集到非磁性物中的部分>68%。
【文檔編號】C22B1/243GK105907948SQ201610486319
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月27日
【發明人】薛向欣, 程功金, 高子先, 姜濤, 楊合, 段培寧
【申請人】東北大學