一种钒钛烧结矿及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钒钛矿烧结技术领域，具体地，涉及一种钒钛烧结矿的制备方法以及 由该方法制备得到的钒钛烧结矿。
【背景技术】
[0002] 我国攀枝花钢铁公司烧结所用含铁原料主要为攀枝花钒钛磁铁精矿（占含铁料 60%以上），该矿具有TFe含量低（仅54%左右）、TiO 2含量高（12. 8% )和硫含量高的特 点。国外也有大量的I凡钦磁铁矿资源，主要为海砂I凡钦磁铁矿，海砂I凡钦磁铁精矿是一种尚 品位钒钛铁精矿资源，与目前攀钢使用的攀枝花钒钛磁铁精矿相比，该矿具有TFe含量高 (TFe品位约为58. 5 % )、硅低和硫低的特点，1102和V 205含量与攀精矿相当，用海砂钒钛磁 铁精矿代替同比例攀精矿可以提铁降硫，改善高炉冶炼的技术经济指标，提高企业的经济 效益；在保持烧结矿TFe品位和TiO 2基本不变的情况下，用海砂钒钛磁铁精矿代替攀精矿 则可以适当增加钒钛矿的用量，同时降低价格较高的进口及国内普通富粉矿的用量，经济 效益和社会效益巨大。因此，攀钢烧结使用海砂钒钛磁铁精矿具有重要的战略意义，是攀钢 实施可持续发展的必由之路。
[0003] 然而，由于海砂钒钛磁铁精矿SiO2含量低（仅0. 73 %，比攀精矿低3个百分点以 上），烧结过程中产生的硅酸盐粘结相含量较少，造成烧结矿强度和成品率下降，低温还原 粉化性能变差，产量降低，这是海砂钒钛磁铁精矿烧结的一个重要难题。因此，攻克此技术 难关是海砂钒钛磁铁精矿成功应用于烧结生产的关键，研发创新性的高铁低硅型钒钛磁铁 矿烧结强化技术对合理利用国内外钒钛矿资源、促进攀钢的进一步发展具有举足轻重的作 用。迄今为止，海砂钒钛磁铁精矿烧结强化技术研宄在国内外均未见报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种钒钛烧结矿的制备方法，该方法成本低且操作工艺简 单，采用该方法获得的钒钛烧结矿具有较高的强度和成品率、低温还原粉化性好以及产量 尚等特点。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种钒钛烧结矿的制备方法，该方法包括以下步 骤：
[0006] (1)在水的存在下，将含有海砂钒钛磁铁精矿、石灰石、第一批次的活性石灰和燃 料的烧结原料进行一混混匀，然后加入第二批次的活性石灰并进行二混造球，得到球团，海 砂钒钛磁铁精矿、石灰石、活性石灰、燃料和水的用量使得以所述球团的总重量为基准，所 述球团的含水量为7. 3-7. 6重量％，配碳量为4. 5-5. 5重量％;所述第一批次的活性石灰与 第二批次的活性石灰的重量比为1 : 3-3 : 1 ;
[0007] (2)将步骤（1)得到的球团进行烧结，然后向烧结后得到的烧结矿喷洒0&(：1 2溶 液。
[0008] 此外，本发明还提供一种通过上述方法制备得到的钒钛烧结矿。
[0009] 通过上述技术方案，本发明获得了如下有益效果：
[0010] 1)能够较大幅度地降低烧结燃料（例如焦粉）的使用量，缓解资源紧张的局面； [0011] 2)能够降低生产成本，保护环境，同时能够提高烧结矿强度和成品率；
[0012] 3)能够降低烧结矿的低温还原粉化率，有利于提高高炉冶炼的技术经济指标。
[0013] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0014] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0015] 本发明提供一种钒钛烧结矿的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0016] (1)在水的存在下，将含有海砂钒钛磁铁精矿、石灰石、第一批次的活性石灰和燃 料的烧结原料进行一混混匀，然后加入第二批次的活性石灰并进行二混造球，得到球团，海 砂钒钛磁铁精矿、石灰石、活性石灰、燃料和水的用量使得以所述球团的总重量为基准，所 述球团的含水量为7. 3-7. 6重量％，配碳量为4. 5-5. 5重量％;所述第一批次的活性石灰与 第二批次的活性石灰的重量比为1 : 3-3 : 1 ;
[0017] (2)将步骤（1)得到的球团进行烧结，然后向烧结后得到的烧结矿喷洒0&(：1 2溶 液。
[0018] 根据本发明，在步骤（1)中，所述第一批次的活性石灰与第二批次的活性石灰的 重量比为1 : 3-3 : 1，优选地，所述第一批次的活性石灰与第二批次的活性石灰的重量比 为3 : 7-7 : 3。
[0019] 所述活性石灰采用上述配加方式且每次配加量控制在上述范围内，一方面可以保 证活性石灰与燃料进行充分混合，对燃料有催化作用，烧结时加快燃料的燃烧速度，提高烧 结矿强度；另一方面可以保证烧结原料混合物的表面碱度比内部相对提高，形成局部高碱 度，加速Ca 2+离子的扩散，有利于表面生成更多的铁酸钙，提高烧结矿强度。
[0020] 所述活性石灰可以为本领域常用于烧结工艺中的活性石灰。所述活性石灰亦称为 高反应石灰或软烧石灰，是一种纯度高的石灰，具有体积密度小、气孔率高（一般为50%以 上）、结晶细、强度大、比表面积大、含硫量小以及反应力强等特点，因此，被广泛应用于烧结 工艺中。优选地，所述活性石灰中氧化钙的含量为90-95重量％。所述活性石灰的活性度 优选为280-400mL。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的术语"活性度"通常用石 灰与水的反应速度来表示，也就是在标准大气压下，IOmin内，50g石灰溶于40°C恒温水中 所消耗4mol/L HCl水溶液的毫升数。
[0021] 在本发明中，所述海砂钒钛磁铁精矿源自印尼及其周边地区，优选地，所述海砂钒 钛磁铁精矿的主要成分为TFe :58-59重量％，FeO :29-31重量％，Si02:0. 6-0. 8重量％， V205:0. 5-0. 6 重量％，Ti02:12-13 重量
[0022] 在本发明中，所述石灰石的主要成分为碳酸钙，一般还含有少量铁、镁、铝、硅等的 氧化物。
[0023] 本发明的发明人经过深入的研宄发现，在配料前对所述燃料进行预处理使燃料的 粒度控制在适宜的范围内，有利于燃料在混合料中均匀分布，使燃烧速度与传热速度趋于 同步，进一步有效提高烧结矿强度。根据本发明的一种优选实施方式，所述燃料的粒度不大 于3mm，且以所述燃料的总重量为基准，粒度不大于0. 5mm的燃料占20-29重量％。更优选 情况下，所述燃料为焦粉。
[0024] 本发明为进一步保证得到的钒钛烧结矿具有较高的强度，优选情况下，以所述烧 结原料的总重量为基准，所述海砂钒钛磁铁精矿的用量为46-60重量％，所述石灰石的用 量为3-15重量％，所述活性石灰的用量为8. 1-20重量％，所述燃料的用量为4. 5-20重 量％。
[0025] 在本发明中，所述烧结原料中还可以含中品位矿粉以及任选的高品位矿粉和富矿 粉，以所述烧结原料的总重量为基准，所述高品位矿粉的用量可以为0-29重量％，所述富 矿粉的用量可以为〇 _34重量％，所述中品位矿粉的用量可以为1. 8-3. 8重量％。
[0026] 所述高品位矿粉的主要成分为TFe :58-62重量％，FeO :17-20重量％，Si02:7-10 重量％。优选为国产高品位矿粉，例如可以使用购自西昌平川矿山公司的高品位矿粉。
[0027] 所述富矿粉的主要成分为TFe :60-63重量％，FeO :0. 5-1重量％，Si02:3_5重 量％。优选为澳大利亚矿粉。
[0028] 所述中品位矿粉的主要成分为TFe :35-50重量％，FeO :0. 5-1重量％，SiO2:17-19 重量％。
[0029] 根据本发明，为了实现废物利用，减少对环境的影响，优选地，所述烧结原料还含 有含铁杂料。对所述含铁杂料的含量没有特别的限制，以烧结原料的总重量为基准，所述含 铁杂料的含量优选为2-4重量％。所述含铁杂料可以为本领域常规使用的各种含铁杂料， 其TFe含量一般为25-60重量％。例如，所述含铁杂料可以选自瓦斯灰、钢渣和除尘污泥中 的一种或多种；优选为瓦斯灰。