钒钛磁铁矿制备还原铁粉的碳还原过程的实验研究
钒钛磁铁矿直接还原技术探讨
钒钛磁铁矿直接还原技术探讨王雪松攀枝花市科技局l 前言钒钛磁铁矿是一种含铁、钛、钒为主并伴生有少量铬、镍、钴、铂族、钪等多种可综合利用组分的矿物。
对钒钛磁铁矿进行开发利用研究的主要国家是南非、俄罗斯、新西兰和中国。
南非采用的是回转窑一电炉流程，主要回收铁和钒(震动罐提取钒渣)，电炉钛渣含30％左右二氧化钛，作为铺路或其他原料。
新西兰采用的也是回转窑一电炉流程，含二氧化钛28％-32％的钛渣没有利用，只回收了铁和钒(铁水包提钒)。
俄罗斯、中国攀钢和承钢采用高炉一转炉流程，只回收铁与钒(转炉提钒)，钛完全没有回收利用。
《攀枝花工业发展规划纲要(2004—2010年)》提出：2010年要达到年产1000万吨钢(其中攀钢本部年产钢60O万吨，地方企业年产钢400万吨)、20万吨钒渣和100万吨钛精矿的规模。
国家发改委明确要求限制发展容积小于1000立方米的高炉。
攀枝花地方企业受投资能力的限制，发展大容量高炉困难很大。
攀枝花“百年铁矿十年煤”资源不配套现状和炼焦煤的缺乏为攀钢进一步做大钢铁产业埋下隐患。
由于攀枝花特殊的陡峭山地条件，环境的承载能力较差，面对环境和资源的巨大压力，钒钛磁铁矿必须选择全面回收铁、钒、钛的综合利用道路。
近年来，以电炉炼钢短流程为标志的钢铁工业第三次技术革命使直接还原技术和生产有了突飞猛进的发展，沉寂了近l0年的攀西钒钛磁铁矿炼钢短流程开始复苏。
为此，本文分析总结了各种直接还原技术，对最具有产业化前景的环形转底炉工艺进行了探讨，提出攀枝花市发展直接还原技术的建议。
2 钒钛磁铁矿的特性及现有流程的弊端钒钛磁铁矿是多元素多种客晶矿物组成的以钛磁铁矿为核心的复合矿物。
在目前技术水平下选矿回收的主矿物钛磁铁矿是由磁铁矿(Fe3o4)、钛铁晶石(2FeTiO2)、钛铁矿(FeTi03)及镁铝尖晶石(MgAl204)等组成的类质象系列矿物，其中钛铁尖晶石及钛铁矿片晶石都具有强磁性，与磁铁矿致密共生，不能用机械方法分离，磁选出来的铁精矿Ti02含量高。
四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿造球—回转窑预还原—电炉炼铁试验报告
四川红格矿区钒钛磁铁矿高效环保冶炼方法探索实验报告四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿造球—回转窑预还原—电炉炼铁试验报告一、实验目的本实验旨在研究四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿的冶炼工艺，通过造球、回转窑预还原及电炉熔炼等环节，探索出一种高效、环保的钒钛磁铁矿铁精矿冶炼方法。
二、实验原理1.造球：通过适当的粘结剂将铁精矿粉与辅料混合制成一定粒度的球团，以供回转窑预还原及电炉熔炼使用。
2.回转窑预还原：利用回转窑内的高温还原气氛，将球团中的铁氧化物还原成铁。
3.电炉熔炼：将回转窑预还原后的球团加入电炉，在高温下将铁进一步熔炼成生铁。
三、实验步骤1.原料准备：收集四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿及辅料。
2.配料与混料：按照一定比例将铁精矿粉与辅料混合，加入适量的粘结剂。
3.造球：将混合料通过造球机制成一定粒度的球团。
4.回转窑预还原：将球团放入回转窑进行预还原，控制还原气氛及温度。
5.电炉熔炼：将回转窑预还原后的球团加入电炉，控制熔炼温度及时间。
6.样品采集与分析：在实验过程中采集各个阶段的样品，分析其成分及物理性质。
7.数据整理与处理：整理实验数据，分析各工艺参数对最终产品的影响。
四、实验结果与数据分析实验数据表：工艺阶段温度（℃）时间（h）产品成分（%）造球———回转窑预还原12002Fe: 92; V: 3; Ti: 2;电炉熔炼16004Fe: 96; V: 2; Ti: 1;（请在此插入柱状图对比各阶段产品成分）（请在此插入折线图展示各工艺参数随时间的变化趋势）（请在此插入表格记录实验过程中各阶段的能耗、产率等数据）五、结论通过本实验，我们成功地探索出了四川红格矿区钒钛磁铁矿铁精矿的高效、环保冶炼方法。
在造球阶段，我们采用合适的粘结剂，成功制备出了符合要求的球团。
在回转窑预还原阶段，我们优化了工艺参数，得到了具有较高金属化率的预还原球团。
在电炉熔炼阶段，我们进一步提高了金属化率，得到了高品质的生铁。
实验结果表明，该工艺具有较高的可行性及经济效益，为四川红格矿区钒钛磁铁矿的开发利用提供了有力支持。
钒钛磁铁矿直接还原工艺探讨
钒钛磁铁矿直接还原工艺探讨陈凌;张贤明;刘先斌;欧阳平【摘要】The direct reduction of vanadium-titanium magnetite is the key point of its comprehensive utili-zation . By summarizing the present research of the coal-based direct reduction and gas-based direct reduc-tion of vanadium-titanium magnetite,the characteristics of the coal-based direct reduction process and gas-based direct reduction process of vanadium-titanium magnetite are compared and analyzed. On this basis, the gas-based shaft furnace direct reduction process is analyzed, which can be applied to the efficient smelting of vanadium titanium magnetite in large-scale production. And the gas-based shaft furnace direct reduction process of vanadium-titanium magnetite which is suitable for the characteristics of resources in China is discussed.%钒钛磁铁矿的直接还原是实现钒钛磁铁矿综合利用的关键，在总结钒钛磁铁矿煤基直接还原和气基直接还原研究现状的基础上，对煤基直接还原工艺和气基直接还原工艺在钒钛磁铁矿还原上的特点进行了对比分析。
我国钒钛磁铁矿直接还原分析
我国钒钛磁铁矿直接还原分析摘要本文概括地介绍了我国钒钛磁铁矿资源分布情况。
钒钛磁铁矿是重要的资源，世界各国的研究及生产实践表明，使用高炉冶炼法钒钛磁铁矿是难以冶炼的铁矿石。
因此钒钛磁铁矿冶炼大量使用非高炉冶炼法，即采用直接还原法。
本文详细地阐述了直接还原法中隧道窑、回转窑、转底炉、竖炉这四种常见炉的结构、反应原理、国内工艺现状及反应特点，并指出了我国钒钛磁铁矿直接还原工艺的发展方向。
关键词钒钛磁铁矿直接还原隧道窑回转窑转底炉竖炉前言目前国外钒钛磁铁矿主要分布在南非、前苏联、新西兰、加拿大、印度等地。
我国钒钛磁铁矿矿床分布广泛，储量吩咐，储量和开采量居全国铁矿的第3位。
已探明储量98.3亿吨，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花地区、河北承德地区、陕西洋县、甘肃什斯镇、广东兴宁几山西代县等地区。
钒钛磁铁矿冶炼的利用问题，远在上19世纪上半叶，瑞典、挪威、美国、英国都进行过试验，均未取得结果。
20世纪30年代开始日本、前苏联开始在不同容积的高炉上研究冶炼钒钛磁铁矿的工艺，结论是：炉渣中TiO2 限制在16%以下，实际生产中采用配10%—15%的普通矿冶炼含钒生铁，渣中TiO2为9%—10%，TiO2含量越高冶炼难度越大。
世界各国的研究及生产实践表明，钒钛磁铁矿是难以冶炼的铁矿石。
通过多年的努力，钒钛磁铁矿已解决高炉冶炼等多项技术难题，逐渐形成了以高炉-转炉流程为主的综合回收其中铁、钒和钛的技术路线，实现了铁、钒和钛元素的大规模化利用，形成了铁钒钛系列产品的大规模工业生产能力。
然而高炉-转炉流程最大的缺点是：为了利用钒钛磁铁矿中的铁和钒浪费了大量的高钛型炉渣，造成钛资源的严重浪费，又造成很大的污染，从而形成了巨大的环境压力，所以开发适宜钒钛磁铁矿综合回收利用的工艺流程势在必行。
本文对钒钛磁铁矿煤基直接还原工艺的炉体结构、原理、特点、现状、投资价格进行简单探讨，指出煤制气-竖炉直接还原工艺为还原钒钛磁铁矿的发展提供新的途径。
钒钛磁铁矿球团气基还原粉化和膨胀实验研究
2020年第6期广东化工第47卷总第416期·17·钒钛磁铁矿球团气基还原粉化和膨胀实验研究杨柳，隋裕雷*(苏州大学，江苏苏州215006)本文以钒钛磁铁矿氧化球团为原料，考察了还原温度和气相成分对球团还结果表明钒钛磁铁矿球团还原粉化指数随温度的升高和气相成分的增大均呈现先增加后降低的趋势。
还原膨胀指数随温度的升高而增大，随的升高而减小。
钒钛磁铁矿；还原粉化；还原膨胀；气基还原Experimental Study on Gas-based Reduction Pulverization and Swelling ofVanadium Titano-magnetite PelletsYang Liu,Sui Yulei*(Soochow University,Suzhou215006,China)Abstract:Reduction pulverization and swelling are important indexes in gas-based shaft furnace systems.In this work,the effects of reduction temperature and gas phase composition on the reduction pulverization and swelling index of vanadium titano-magnetite pellets were investigated.The results show that with the increase of temperature and,the reduction pulverization index is increased at first and then decreased.The reduction swelling index increased with the increase of temperature and decreased with the increase of.Keywords:vanadium titano-magnetite；reduction pulverization；reduction swelling；gas-based reduction1前言钒钛磁铁矿是一种以铁、钛、钒为主并伴生有少量铬、镍、钴等多种可综合利用组分的复杂矿物[1-2]，在我国攀西、河北等地储量非常丰富。
钒钛磁铁矿冶炼新流程工业试验研究
钒钛磁铁矿冶炼新流程工业试验研究钒钛磁铁矿是一种重要的金属矿石，其中富含钒、钛等有价值的金属元素。
钒钛磁铁矿冶炼是从矿石中提取和分离这些金属元素的过程，其工业试验研究是为了优化冶炼工艺，提高冶炼效率和产品质量。
一、钒钛磁铁矿冶炼的传统流程传统的钒钛磁铁矿冶炼流程一般包括矿石破碎、磁选、焙烧、酸浸、还原、分离等步骤。
首先，需要对钒钛磁铁矿进行破碎，将其粉碎成适当的颗粒大小。
然后，通过磁选工艺，将磁性较强的磁铁矿和非磁性的石英等杂质分离。
接下来，将磁选后的矿石进行焙烧处理，将其中的结晶水和一些可燃物质去除。
然后，采用酸浸的方法，将矿石中的钒、钛等金属元素溶解出来。
最后，通过还原和分离等步骤，将溶液中的钒、钛等金属元素分离出来，得到纯度较高的钒和钛产品。
二、新的钒钛磁铁矿冶炼流程工业试验研究钒钛磁铁矿冶炼新流程的工业试验研究旨在改进传统流程中存在的问题，提高冶炼效率和产品质量。
具体而言，钒钛磁铁矿冶炼新流程主要包括以下几个方面的改进。
针对矿石破碎工艺，新流程可以采用更先进的碎矿设备，如颚式破碎机和圆锥破碎机，以提高破碎效率和矿石的粒度控制。
对于磁选工艺，新流程可以采用高梯度磁选机、湿式磁选机等新型设备，以提高磁选效果和磁选精度，减少矿石中的磁性杂质。
第三，针对焙烧工艺，新流程可以采用新型的焙烧设备，如流化床焙烧炉，以提高焙烧效果和能源利用效率。
对于酸浸工艺，新流程可以采用高效的酸浸体系，如硫酸浸出法、氯化浸出法等，以提高钒、钛等金属元素的溶解率和回收率。
针对还原和分离工艺，新流程可以采用新型的还原剂和分离剂，以提高金属元素的还原效率和分离纯度。
通过工业试验研究，可以验证新流程的可行性和优势，进一步优化各个环节的工艺参数和操作条件，提高冶炼的整体效率和经济效益。
三、新流程的优势和应用前景相比传统流程，新的钒钛磁铁矿冶炼流程具有以下优势：1. 提高冶炼效率：新流程采用了先进的设备和工艺，可以提高矿石的破碎、磁选、焙烧、酸浸等环节的效率，降低能耗和资源消耗。
钒钛铁精矿含碳球团直接还原试验
钒 钛 铁 精 矿 含碳 球 团直 接 还 原 试 验
李俊 翰 ， 邱 克 辉 ， 杨 绍利
（ １ ．成都 理 工 大学， 成都 ６ １ ０ ０ ５ ９ ；
２ ．攀枝 花 学 院 钒 钛 资源 综合 利用 四川 省 重点 实验 室 ， 四川攀 枝花 ６ １ ７ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 采 用 正 交 试 验 和 单 因素 试 验 考 察 还 原 温 度 、 配碳 量 （ ｎ ｃ ｎ ｏ ） 、 还 原 时 间 对 某 钒 钛 磁 铁 矿 精 矿 直 接 还
０ ． ４ ，ｔ ｈｅ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｄ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｔ ｓ ｃ ａ ｎ ｂｅ ｉ ｍｐｒ ｏ ｖｅ ｄ ｔ ｏ ９ １ ． ７ ７ ，ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｈａ ｓ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｍｅ — ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｃ ｉ ｒ ｏ ｎ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｖ ａ ｎａ ｄ ｉ ｕｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｔ ａ ｎｉ ｕ ｍ ｉ ｒ ｏ ｎ ｃ ｏｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ；ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏｎ；ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ；ｏｒ ｔ ｈ ｏｇ ｏ ｎａ ｌ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ｓ
２ ．Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｐｒ ｏｖ ｉ ｎｃ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｕｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｖａ ｎａ ｄ ｉ ｕ ｍ ＆ Ｔｉ ｔ ａ ｎ ｉ ｕ ｍ Ｒｅ ｓ ｏｕ ｒ ｃ ｅ ｓ．
Ｐａ ｎｚ ｈ ｉ ｈ ｕａ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｐａ ｎｚ ｈ ｉ ｈ ｕａ ６ １ ７ ０ ０ ０，Ｓｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
钒钛铁精矿制取还原铁粉工艺及改进途径探讨
Study of Process of Produc ing Reduced Iron Powder by Vanad ium 2titan ium 2Iron Concen tra tes and Im provem en t W ays W ang Yunhua1, 2 Peng J inhui1 Yang Bo1 Huang M engyang1
( 3 )从工业试验所得到的合格铁粉产率较低的 情况来看 ,主要是由于隧道窑加热不均匀 ,还原时间 不够 ,导致压块料内层未达到还原所要求的热工制 度。
另外 ,在工业试验中还反映出该工艺耐火材料 消耗大 、能耗大 、成品率低等弊端 ,因此最终由于成 本太高而被迫停产 。 1. 2. 2 回转窑 - 还原磨选法
在 1995年左右 ,中南大学采用冷固结球团直接 在回转窑中还原 ,通过磨选分离铁 、钛进行了制取铁 粉的实验室扩大试验研究 ,其工艺流程见图 2。
该工艺的适宜工艺条件及产品指标 : (1) 工艺条件 。 ①还原工序 。还原温度 1 100 ℃,还原时间 3 h,煤总用量 (碳 /铁 ) 68% ; ②磨选工 序 。破碎之后采用两段磨矿 、两次选别 ,一段磨矿粒 度 - 200目占 99% ,二段磨矿粒度 - 200目占 96% , 两次选别均采用磁选 。 (2) 产品指标 。 TFe为 92. 78% , TiO2 为 3. 68%。
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汪云华等 :钒钛铁精矿制取还原铁粉工艺及改进途径探讨 2006年第 1期
(1. 昆明理工大学 ; 2. 昆明贵金属研究所 )