从铁精矿中直接制取铁和钒钛铝合金的工业化生产方法

摘要

本发明公开了一种从铁精矿中直接制取铁和钒钛铝合金的工业化生产方法，该方法是对从钒钛磁铁岩矿中提取的铁精矿进行制球团，然后对球团进行干燥处理、还原熔分、筛分提取块铁，最后对钒钛渣采用铝热还原法得到钛钒铝合金。本发明生产方法获得的块铁含量为95％左右，铁、钒和钛的回收率分别为90％、85％和85％。本发明的铁钒钛综合回收利用率高，生产效率高，无环境污染，易于工业化推广，社会效益和经济效益显著。

主权项

一种从铁精矿中直接制取块铁和钒钛铝合金的工业化生产方法，其特征在于所述铁精矿是从钒钛磁铁岩矿经粉碎、磨矿、选矿提取得到，其包括有下列生产步骤：步骤一：采用压球机制球团将铁精矿、煤粉、氟化钙、木质素磺酸钠搅拌均匀后，经压球机制得直径为20～60mm的球团；所述压球机制球团时所需的压力为20～30MPa；用量：每1000g的铁精矿中加入100～250g的煤粉、10～40g的氟化钙和5～20g的木质素磺酸钠；步骤二：流动制干燥球团通过传送带将步骤一制得的球团在传输速度为15～80m/h的条件下，经过温度为150℃～200℃的干燥箱后制得干燥球团；所述干燥箱的长度L为50～200m；步骤三：转底炉还原熔分出铁将步骤二制得的干燥球团随传送带进入转底炉内，在转底炉内转动一周后排出熔分产物；该转底炉转动一周所需时间为20min～50min；该转底炉中预还原区的温度为800℃～1300℃，还原熔分区的温度为1300℃～1380℃，冷却区的温度为800℃～1300℃；步骤四：冷却、筛分块铁，渣铁分离将步骤三从转底炉中排出的熔分产物在300℃～350℃的冷却温度下进行冷却20min～50min后，获得块铁和钒钛渣的混合物，然后采用筛分机将块铁筛分出来；步骤五：铝热还原制钒钛铝合金将单质铝粉和氟化钙与步骤四得到的钒钛渣混合均匀后装入真空感应炉中；抽真空使真空感应炉内的真空度达到5×10‑3Pa，然后充氩气至真空感应炉内真空度至0.5×105Pa；接通电源，待炉内温度升到熔炼温度1600℃～1700℃时，铝热还原反应40min～120min后生成液态钒钛铝合金和氧化铝；钒钛渣、单质铝和氟化钙在发生铝热还原反应过程中，单质铝参与了钒钛渣中的二氧化钛和五氧化二钒的还原反应，并生成液态钛钒铝合金和氧化铝，其中液态钛钒铝合金穿过液态氟化钙熔剂沉入真空感应炉底部，而氧化铝渣溶解在氟化钙溶剂中，浮于液态钛钒铝合金上方；经冷却后，除去钛钒铝合金上方的氧化铝渣，而得到纯净的钛钒铝合金；用量：1000g的钒钛渣中添加100～400g的单质铝粉和2000～4000g的氟化钙；单质铝粉的粒径为5mm。