钒钛磁铁矿铁、钒、钛一步分离试验

提出了钒钛磁铁矿钠化还原实现铁、钒、钛一歩分离的新技术;研究表明:碳酸钠对钒钛磁铁矿铁、钒、钛一歩分离效果较好,在有足量碳酸钠存在时,三氧化二钒即使在还原性气氛下也能转变为可溶性的钒酸钠,增加碳酸钠用量,钒钛磁铁矿的金属化率及钒转化率均随之升高;提高反应温度,金属化率升高,钒转化率略有降低;在煤粉添加量15%、碳酸钠添加量24%、还原温度1100℃时,钠化还原-浸出-磁选工艺可实现铁、钒、钛的有效分离,得到铁粉、浸钒液和钛渣三种产物,铁、钒、钛的收率分别为95%、85%、52%;使用碳酸钙替换部分碳酸钠,仍可实现还原过程中铁与钒的同时转化,但相应的转化率随碳酸钙的增加而降低。      

某钒钛磁铁精矿深度还原-磁选试验研究

以河北承德某铁品位为61.08%,TiO2品位为7.66%的钒钛磁铁精矿为研究对象,进行了钒钛磁铁精矿深度还原-磁选试验研究。考察了还原温度、还原时间、C/O摩尔比、CaCO3添加量对还原产物和分选指标的影响。在还原温度为1350℃、还原时间120min、C/O摩尔比2.5、CaCO3添加量为16%、磁选场强为85mT的条件下,可以得到全铁品位为87.19%、铁回收率为82.62%的磁性产品和TiO2品位18.76%、TiO2回收率为79.40%非磁性产品。由还原产物的金属化率与XRD分析得知,钛磁铁矿向铁氧化物、钛氧化物和金属铁的转化较难发生,适当增加CaCO3的用量,能促进钛磁铁矿向CaTiO3、铁氧化物和金属铁的转化。      

广东岚霞钒钛资源综合回收铁、钛、钒新工艺研究

对广东岚霞钒钛磁铁矿进行了综合回收研究。采用磨矿-弱磁选-强磁选工艺得到钒钛磁铁矿精矿和粗钛精矿, 钒钛磁铁矿精矿和粗钛精矿经隧道窑还原磨选-钠法浸钒, 最终得到了TFe品位92.27%～96.28%的直接还原铁、TiO₂品位55.47%~59.56%的富钛料和98.80%的V₂O₅三种产品, 实现了该矿中铁、钛、钒的综合利用。整个工艺钛、钒的总回收率分别达到73.93%和53.49%, 铁钛钒的综合利用率较传统工艺大幅度提高。     

钒钛磁铁精矿含碳球团直接还原工艺分析

采用煤基直接还原技术研究了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原工艺, 考察了还原工艺条件及硼砂添加量对球团金属化率的影响, 并通过对不同温度下所得还原产物进行XRD分析, 得出了钒钛磁铁矿直接还原过程的相变历程。研究结果表明, 适当提高还原温度、配碳比和反应时间均有利于提高球团金属化率。在自然碱度下, 还原温度1 300 ℃、还原时间30 min、C/O=1.4时, 金属化率达到96%。向含碳球团中添加适量硼砂, 可以促进钒钛磁铁矿的还原。XRD分析结果表明, 铁氧化物主要经历Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe的还原过程, 而钛氧化物主要经历Fe₂TiO₅→Fe₂TiO₄→FeTiO₃→Ti₂O₃、TiO₂、Ti₃O₅、TiO的还原过程。     

坦桑尼亚钒钛磁铁矿资源评价基础研究

正坦桑尼亚里干加(Liganga)钒钛磁铁矿资源属于钒钛磁铁矿富矿,矿石中主要金属矿物为钛磁铁矿(包括钛磁赤铁矿、钛赤铁矿)和钛铁矿,主要脉石矿物为尖晶石和绿泥石等。该矿石中有利用价值的是铁、钛、钒,其中TFe含量为51.29%,V2O5含量为0.42%。矿石中约90%的铁和钒赋存于钛磁铁矿中,对矿石选铁、钒,就是选钛磁铁矿。矿石中钛磁铁矿(包括钛磁赤铁矿、钛赤铁矿)的矿物量达到了72.33%,比中国攀西钒钛磁铁矿矿石中钛磁铁矿含量(24%~     

钒钛磁铁矿综合利用研究现状

钒钛磁铁矿经济利用价值极高,高效绿色开发钒钛磁铁矿资源已成为当今社会发展的必然要求。从钒钛磁铁矿资源分布和综合利用现状等方面进行分析,重点探讨了高炉法、预还原—电炉法、还原—磨选法和钠化焙烧—预还原电炉法处理钒钛磁铁矿的研究现状和工艺优缺点,指出高炉法目前在处理钒钛磁铁矿资源技术领域仍处于主导地位,但高炉法能耗高、环境污染大、资源利用率低,势必会被非高炉冶炼所取代;非高炉冶炼钒钛磁铁矿技术现在尚未完全成熟,仍存在处理量低、能耗高等劣势,需进一步改进完善。并针对以上钒钛磁铁矿利用工艺存在的弊端,提出短流程熔炼新技术,利用该技术处理钒钛磁铁矿可实现铁、钒、钛资源的高效综合利用且生产成本大幅降低。     

钛磁铁矿球团预还原影响因素的实验研究

对钛磁铁矿球团预还原进行实验研究, 考察实验预还原温度、球团配碳量和球团配料碱度对金属化率的影响。研究结果表明: 钛磁铁矿含碳球团配碳量以C/O为1.2最佳, 不符合此配比均会导致达到最佳还原速率的时间增加; 在钛磁铁矿含碳球团中加入合适的CaO可有效促进其预还原, 在T=1 300 ℃、C/O=1.2、CaO/SiO2=1.3的实验条件下, 球团金属化率可在15 min内达到峰值, 但过量CaO会成为预还原阻力; 低于900 ℃预还原温度下, 钛磁铁矿的煤基直接还原则难以实现。     

钛磁铁矿球团预还原与熔分关系试验研究

以钛磁铁矿、煤粉和氧化钙为原料, 研究了矿粉粒度、加水量以及制球压力对球团落下强度、抗压强度的影响, 确定了最佳制球条件。根据铁矿石的直接还原和熔分原理, 研究了热量和金属化率对含碳球团熔分的影响。900 ℃以下, 球团金属化率极低, 只有热量对熔分产生影响; 1 000 ℃以上, 球团金属化率较高, 热量和金属化率共同对熔分产生影响。钛磁铁矿含碳球团的最佳制球条件为: 粒度0.075~0.106 mm, 加入水量8%, 制球压力4 MPa。通过对预还原1 000~1 300 ℃的球团进行熔分试验分析发现, 随预还原温度升高, 球团金属化率提高, 熔分时间变短。     

钛精矿制取富钛料新工艺

针对攀钢钛精矿采用回转窑直接还原技术 ,借助于添加剂的催化作用 ,使钛精矿中铁氧化物充分还原并能促使铁晶粒长大 ,实现了 Fe和 Ti在磨选过程中的高效分离 ,成功地开发了钛精矿制取富钛料的新工艺。扩大试验结果表明 ,在添加剂 KS用量 5 % ,粘结剂用量 1% ,球团经70 0℃预热 15 min后 ,在回转窑“火力模型”中还原 ,其适宜工艺参数为 :高温还原温度 110 0℃ ,高温还原时间≥ 2 10 min,C/ Fe为 2 .2左右 ,填充率 2 0 %左右 ,所得钛精矿金属化球团的金属化率 >92 % ,金属化球团经破碎、磨矿、磁选 ,得到磁性物 TFe>81% ,回收率 >86 % ;富钛料 Ti O2 >74 % ,回收率 >90 %。     

钛精矿配碳还原的过程优化

攀西地区钛精矿成分复杂,性质特殊。为了探明碳热还原钛精矿的机理,得出不同配碳量、温度、碱度对钛精矿碳热还原反应的影响以及钛精矿碳热还原最优条件,采用HSC Chemistry 6.0软件对钛精矿配碳还原过程中铁、钛和钒的起始还原温度、金属含量、金属化率等进行了计算。结果表明:随着温度的增加,还原率逐渐增加;配碳量对还原反应的影响较大,当配碳量增加时,还原反应开始温度逐渐降低;碱度的增加对金属铁的回收率影响不大,对金属钒和钛的影响较大;当温度为1 600℃、碱度为1、配碳量为14%时,对金属铁、钛、钒的回收效果最好,铁回收率可以达到99%以上,钛回收率为0.0147%,钒的回收率为25.5%。     

某钒钛磁铁矿尾矿中铁、钛矿物的矿物学研究

为了实现钒钛磁铁矿尾矿中钛、铁等资源的二次综合利用,提高资源利用率,采用矿相显微镜、扫描电子显微镜和矿物自动解离系统(MLA)对某钒钛磁铁矿尾矿中铁和钛的赋存规律进行了详细研究,讨论了影响尾矿中钛、铁回收的矿物学因素。结果表明,该尾矿的颗粒较细,矿物主要包括钛铁矿、钛磁铁矿、黄铁矿等金属矿物和攀钛透辉石、斜长石和角闪石等脉石矿物组成;矿物中钛磁铁矿和钛铁矿除部分以单体解离态产出外,多呈形态各异的粒状沿脉石的粒间、边缘、裂隙及孔洞填充而构成较为复杂的镶嵌和包裹关系;铁、钛元素在目的矿物中的赋存比例分别为19.87%和51.62%;铁在钛铁矿、攀钛透辉石、角闪石中的赋存比例占78.85%,单体解离度为72.29%,TiO_2在钛铁矿、攀钛透辉石和角闪石的赋存比例占90.94%,单体解离度为71.43%,因此实现钛磁铁矿、钛磁铁矿和攀钛透辉石、角闪石的有效分离是提高铁、钛回收率的关键。     

石煤烧渣中硅、钒的高效分步提取

针对我国石煤沸腾炉渣钒、硅含量很高的特点,提出一种新的工艺进行硅与钒的分步高效提取。取一定量碳酸钠混匀于石煤烧渣中,经1 400 ℃高温熔融后进行水淬;得到的水淬渣在 100 ℃ 用NaOH溶液进行浸出,可制得水玻璃溶液,原料中硅的浸出率达80.5%;产生的碱浸渣用10%硫酸在60 ℃下进行酸浸,加入一定量氧化剂后,钒的浸出率可达93.1%。该工艺在高效提取钒的同时,实现了石煤烧渣中硅的综合利用,可减少约70%的尾渣排放量。     

辽西风化壳型钒钛磁铁矿预富集试验研究

针对辽西风化壳型钒钛磁铁矿有用矿物难以回收利用的问题,进行了详细的工艺矿物学研究。矿石中金属矿物主要为磁铁矿、（钛）磁铁矿、钒磁铁矿、钛铁矿,非金属矿主要有长石、角闪石和石英。其中钛、钒主要以类质同象的形式赋存在磁铁矿中,且矿石中磁铁矿、钛铁矿及脉石矿物嵌布关系复杂,解离困难。分别采用直接磨矿-弱磁选预富集、粗粒干式预抛尾-磨矿-弱磁选预富集、粗粒湿式预抛尾-磨矿-弱磁选预富集工艺进行了预富集工艺对比试验。结果表明,粗粒湿式预抛尾-磨矿-弱磁选无论在功耗还是回收率指标方面均优于其余2种工艺。采用该工艺在磨矿细度为-0.074 mm占70%条件下,获得了V₂O₅含量为1.561%、回收率为60.96%,TFe品位为40.43%、回收率为24.83%的预富集精矿,可以满足后续直接酸浸提钒的工艺要求。对粗粒湿式预抛尾-磨矿-弱磁选工艺获得的精矿、尾矿进行分析检测表明,钒、钛以类质同象的形式替换磁铁矿中的铁,使预富集精矿铁品位较低,预富集精矿中磁铁矿、钛磁铁矿、脉石矿物嵌布关系复杂紧密,无法通过机械磨矿使其解离。因此,即使继续增加磨矿细度,预富集精矿全铁品位也仅能保持在40%左右,不能再继续提高。     

拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究

赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试,设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案,系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下,铁精矿品位为73.97%,回收率达到90.27%,铝溶出率达到96.28%,铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠,碱浸得到铝酸钠溶液,后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁,磁选回收含铁矿物,实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响,且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集,有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。      

某钒钛磁铁矿精矿深度还原铁颗粒长大特性研究

深度还原过程中铁颗粒粒度特征对后续分选指标有重要影响,以攀西地区某钒钛磁铁矿精矿为对象,通过单因素条件试验重点考察还原温度、还原时间、Na2CO3质量分数对铁颗粒长大特性的影响规律。结 果表明：随着还原温度的升高、还原时间的延长及Na2CO3质量分数的增大,试样中还原铁含量增加,金属化率不断提高,铁颗粒大小不断增大。当还原温度为1 000 ℃、还原时间为2 h、Na2CO3质量分数为15%时,还 原铁含量为44.28%、金属化率为86.84%;在此还原条件下还原产品中+19 μm粒级含量为53.29%,+53 μm粒级含量达到了13.35%,进一步磨矿和磁选后金属铁的回收率可达93%以上。深度还原过程中铁颗粒长大经历了 形核、长大、冷却三个阶段,最终还原形成的铁颗粒50%以上形成单体,剩余大量铁颗粒存在于矿物边缘或内部孔洞边缘,少量存在于矿物颗粒内部。     

含钒钢渣中负组元钙的净化与回收

含钒钢渣产自钒钛磁铁矿的炼钢过程,是很有价值的冶金二次资源,可作为提钒的重要原料。然而,含钒钢渣中负组元钙含量极高,高含量的钙会极大地降低提钒的指标、增加提钒的成本,因此对负组元钙进行净化与回收,是必要的提钒预处理手段。基于含钒钢渣中负组元钙的特点,分析了其净化与回收的研究进展,指出了存在的问题,提出了相应的建议:摇床重选净化率不高,并会损失一定的正组元钒,且净化后的钙无法回收,今后可尝试处理能力大的重选设备,并强化重选过程,提高重选精度与选择性;高温焙烧成本高、污染重,基本不具推广应用价值;一些其它技术,具有借鉴作用,能否移植尚不明确,有待进一步完善和发展;氯铵浸出法选择性好,净化率高,不会造成钒的损失,同时可将净化后的钙富集于浸出液中进而实现沉钙回收,是一种有前途的方法;氯铵浸出法优势明显,其回收、循环方面需进一步研究完善。      

攀西钒钛磁铁矿铬元素工艺矿物学研究

对攀西钒钛磁铁矿攀枝花、白马、太和和红格4大矿区和选厂的矿样进行了详细的工艺矿物研究,认为红格作为超大型铬铁矿矿床,其铬元素的研究和利用必须与其他矿区区分。红格矿区铬有五种产出形式,铬钛铁矿含铬最高但矿物含量甚微,故铬元素主要赋存于钛磁铁矿-铬钛磁铁矿和铬钛磁铁矿中,且铬含量严格受矿石基性程度的控制,多分布于橄辉岩、辉石岩中,在以后的开发利用中需要加强对上述岩石的监测,而铬的单矿物是否会随之增加仍有待继续研究,最终方可制定合理的综合利用措施。而其他三大矿区铬元素则主要赋存于钛磁铁矿中,钛磁铁矿亦是铁精矿的主要回收矿物,结合铬元素的利用现状,认为在目前的选矿工艺下,在提高铁精矿品位和回收率的同时,钒、铬的选矿回收率也将得到提高。