釩鈦磁石礦儲(chǔ)量位居我國(guó)鐵礦資源儲(chǔ)量的第三位，以鐵、釩、鈦元素為主，并含有鈷、鉻、鎳、鎵、鈧等多種有價(jià)元素，具備十分高的歸納運(yùn)用價(jià)格。釩被稱為“新穎產(chǎn)業(yè)的味素”，具備很多崇高的物理和化學(xué)本能，普遍用來(lái)宇航航天、干電池、醫(yī)藥、光學(xué)、化學(xué)等范圍。鈦具備杰出的耐高溫、耐低溫、抗弱酸、抗強(qiáng)堿以及強(qiáng)度高、密度低等優(yōu)質(zhì)本能而被稱為“天外非金屬”，在航天、軍事、公共汽車、醫(yī)術(shù)等范圍具備普遍的運(yùn)用。連年來(lái)，跟著人民財(cái)經(jīng)的趕快興盛，我國(guó)鋼鐵行業(yè)興盛格外迅猛，大幅減少了我國(guó)對(duì)鐵礦資源的需要。我國(guó)鐵礦資源儲(chǔ)量充分，但優(yōu)質(zhì)鐵礦資源缺乏、攙雜難選鐵礦石運(yùn)用率低，以致我國(guó)對(duì)入口鐵礦石的依附水平逐年增大，2017年已沖破85%，極大水平地恫嚇了我國(guó)鋼鐵行業(yè)的安定與寧?kù)o，所以高效開拓?cái)v雜難選鐵礦，緩和我國(guó)對(duì)入口鐵礦的依附，已變成燃眉之急。但現(xiàn)此刻，我國(guó)釩鈦磁石礦資源歸納運(yùn)用水平仍很低，還一致生存著資源濫用的局面。所以，對(duì)準(zhǔn)暫時(shí)釩鈦磁石礦資源近況，開拓釩鈦磁石礦資源高效歸納運(yùn)用新本領(lǐng)，實(shí)行資源的深度開拓與充溢運(yùn)用具備極端深刻的意旨。

1釩鈦磁石礦資源散布大概及運(yùn)用概括

海外釩鈦磁石礦資源重要散布于俄羅斯、南非、美利堅(jiān)合眾國(guó)、加拿大、印度等地，探明儲(chǔ)量達(dá)400億t之上。我國(guó)釩鈦磁石礦資源充分，已探明儲(chǔ)量達(dá)180多億t，重要散布在四川攀枝花、河北承德、陜西漢平淡地。個(gè)中僅攀西地域釩鈦磁石礦資源儲(chǔ)量就高達(dá)100億t之上，且散布對(duì)立會(huì)合，是我國(guó)最大的釩鈦磁石礦產(chǎn)地。河北承德地域是我國(guó)朔方釩鈦磁石礦出發(fā)地，其釩鈦磁石礦儲(chǔ)量?jī)H次于攀西地域，位居世界第二位。地質(zhì)工作家對(duì)陜西及湖北等地的釩鈦磁石礦資源也做過(guò)洪量處事。

早在20世紀(jì)初，前蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)聯(lián)盟、芬蘭、挪威、加拿大等國(guó)就對(duì)準(zhǔn)釩鈦磁石礦分選和冶金發(fā)展了關(guān)系接洽處事，由此拉開了寰球釩鈦磁石礦歸納運(yùn)用的序幕。我國(guó)對(duì)釩鈦磁石礦的開拓運(yùn)用則始于1958年，首先重要對(duì)準(zhǔn)攀西地域釩鈦磁石礦發(fā)展接洽處事。暫時(shí)我國(guó)對(duì)釩鈦磁石礦資源的開拓運(yùn)用，重要分為礦石分選和選礦產(chǎn)物再加工運(yùn)用2個(gè)辦法，即先經(jīng)選礦功課贏得釩鈦磁石精礦、鈦鐵精礦和硫精礦3種精礦產(chǎn)物，再對(duì)這3種精礦產(chǎn)物辨別舉行后續(xù)加工運(yùn)用。由分選獲得的3種精礦產(chǎn)物中，釩鈦磁石精礦產(chǎn)物產(chǎn)率最高、有價(jià)元素富集水平最大，但歸納運(yùn)用率最低，釩鈦磁石精礦加工運(yùn)用水筆直接反應(yīng)了釩鈦磁石礦歸納運(yùn)用的完全程度。所以引見了釩鈦磁石精礦的加工運(yùn)用近況。

2釩鈦磁石精礦的歸納運(yùn)用近況

國(guó)表里科學(xué)研究職員對(duì)準(zhǔn)釩鈦磁石精礦發(fā)展了洪量的接洽處事。現(xiàn)重要沿用鼓風(fēng)爐法和非鼓風(fēng)爐法處置釩鈦磁石精礦，個(gè)中非鼓風(fēng)爐法重要囊括預(yù)恢復(fù)—電爐法、恢復(fù)—磨選法和鈉化提釩—預(yù)恢復(fù)—電爐法等。

2.1 鼓風(fēng)爐法

鼓風(fēng)爐法是暫時(shí)我國(guó)處置釩鈦磁石礦資源運(yùn)用最一致、處置本領(lǐng)最老練的本領(lǐng)。該本領(lǐng)開始將釩鈦磁石礦造塊，而后經(jīng)鼓風(fēng)爐冶金采用性地將礦石中的鐵、釩氧化學(xué)物理恢復(fù)天生含釩鐵水，鈦則以二氧化鈦的情勢(shì)加入爐渣。從而沿用轉(zhuǎn)爐吹煉含釩鐵水獲得釩渣和半鋼，釩渣經(jīng)濕法工藝獲得及格釩產(chǎn)物，半鋼經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加工獲得及格鋼材。鈦渣則因?yàn)槎趸伜康?、礦相攙雜，且多以玻璃相生存等特性，使得其難以獲得靈驗(yàn)接收，形成鈦資源濫用。海外對(duì)鼓風(fēng)爐法處置釩鈦磁石礦資源接洽較早的國(guó)度有前蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)聯(lián)盟、南非以及瑞典等國(guó)。早在20世紀(jì)30歲月時(shí)，前蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)聯(lián)盟的下塔吉爾鋼鐵公司、邱索夫鋼鐵廠和玄色非金屬接洽所等單元就對(duì)釩鈦礦的鼓風(fēng)爐—轉(zhuǎn)爐冶金工藝舉行過(guò)洪量接洽。攀枝花鋼鐵公司團(tuán)體運(yùn)用現(xiàn)有工藝過(guò)程處置釩鈦磁石礦資源，從原礦到鋼坯、片狀五氧化二釩和鈦白產(chǎn)物，僅能實(shí)行鐵、釩、鈦元素接收率辨別為60%、39%和10%的目標(biāo)，鼓風(fēng)爐過(guò)程中鈦資源沒有獲得靈驗(yàn)接收運(yùn)用，形成資源濫用。并且，鼓風(fēng)爐法還生存工藝過(guò)程長(zhǎng)、基本建設(shè)入股高、情況傳染大、生產(chǎn)能力耗費(fèi)高檔缺陷。從資源高效綠色開拓觀點(diǎn)來(lái)看，鼓風(fēng)爐法處置釩鈦磁石礦仍舊不適合現(xiàn)階段我國(guó)的基礎(chǔ)國(guó)情，不符合動(dòng)作釩鈦磁石礦歸納運(yùn)用的興盛目標(biāo)。

2.2 預(yù)恢復(fù)—電爐法

預(yù)恢復(fù)—電爐工藝是先將釩鈦磁石礦和煤粉按確定配比混勻、造球，而后將含碳球團(tuán)經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)窯、地道窯、轉(zhuǎn)底爐等擺設(shè)舉行預(yù)恢復(fù)，獲得非金屬化球團(tuán)，進(jìn)一步運(yùn)用電爐將非金屬化球團(tuán)連接升壓熔煉，經(jīng)過(guò)渣鐵辨別贏得含釩鐵水和富鈦爐渣的進(jìn)程。相較于鼓風(fēng)爐法的冶金進(jìn)程，預(yù)恢復(fù)—電爐過(guò)程的恢復(fù)和加熱進(jìn)程是劃分舉行的，這就使得冶金進(jìn)程的難度貶低。除此除外，預(yù)恢復(fù)—電爐法還具備過(guò)程短、情況和睦、消費(fèi)功效高檔便宜。海外南非、新西蘭、俄羅斯、加拿大等國(guó)對(duì)預(yù)恢復(fù)—電爐法舉行過(guò)精細(xì)接洽，但運(yùn)用此本領(lǐng)消費(fèi)，當(dāng)爐渣中二氧化鈦含量大于30%時(shí)，仍舊生存操為難度加大的題目，暫時(shí)，將此工藝運(yùn)用于產(chǎn)業(yè)消費(fèi)的國(guó)度也僅有南非和新西蘭，但她們運(yùn)用此工藝也重要接收鐵和釩，所得鈦渣（TiO2含量為30%安排）仍未能靈驗(yàn)運(yùn)用。

我國(guó)為實(shí)行鐵、釩、鈦資源的歸納接收運(yùn)用，于20世紀(jì)70~80歲月構(gòu)造了釩鈦磁石礦鋼鐵冶金新過(guò)程高科技攻關(guān)，對(duì)預(yù)恢復(fù)—電爐法舉行了體例的接洽。但因?yàn)槠鋾r(shí)本領(lǐng)因?yàn)橐约皵[設(shè)程度的控制，新過(guò)程接洽未能實(shí)行產(chǎn)業(yè)化。跟著近些年我國(guó)科學(xué)本領(lǐng)的連接超過(guò)以及擺設(shè)程度的連接普及，一大量科學(xué)研究工作家投入于新工藝的接洽中。攀枝花鋼鐵公司科學(xué)研究工作家在歸納古人接洽功效的普通上，研制出了轉(zhuǎn)底爐徑直恢復(fù)—熔分電爐深恢復(fù)—脫硫—提釩工藝，并于2010年建交年處置量達(dá)10萬(wàn)t的釩鈦磁石精礦中間試驗(yàn)消費(fèi)線，贏得了TiO2含量45%安排的鈦渣、V2O5含量大于12%的釩渣以及及格鑄鐵。

2.3 恢復(fù)—磨選法

恢復(fù)—磨選法是指在低于礦石融化溫度下，運(yùn)用鐵、釩、鈦氧化學(xué)物理恢復(fù)性之間的分別，采用性地將釩鈦磁石礦中鐵氧化學(xué)物理恢復(fù)為非金屬鐵，而維持釩和鈦仍以氧化學(xué)物理的情勢(shì)生存，并遏制恢復(fù)前提使非金屬鐵顆粒長(zhǎng)大到確定粒度，經(jīng)過(guò)分選獲得鐵精礦和富釩鈦料。前蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)聯(lián)盟對(duì)恢復(fù)—磨選法舉行過(guò)較為深刻的接洽，增添15%的氯化鈉舉行徑直恢復(fù)（恢復(fù)溫度為1050℃），而后對(duì)恢復(fù)產(chǎn)物舉行磨礦—磁選，不妨贏得含鐵90%之上的恢復(fù)鐵粉和TiO2含量75%之上的富鈦料的袖珍考查截止，但未見有半產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)業(yè)考查勝利的報(bào)導(dǎo)。我國(guó)對(duì)恢復(fù)—磨選法也舉行了較為體例的接洽。1971年發(fā)端，冶金司長(zhǎng)沙礦物冶煉接洽院對(duì)攀枝花鈦精礦舉行了較體例的恢復(fù)—磨選考查接洽，先后實(shí)行袖珍考查、夸大考查和日處置鈦精礦5.76t的全過(guò)程產(chǎn)業(yè)性考查，贏得了符合攀西地域釩鈦磁石礦特性的工藝過(guò)程和恢復(fù)軌制。攀枝花鋼鐵公司鐵基廠曾運(yùn)用地道窯恢復(fù)釩鈦磁石礦，而后經(jīng)磨選辨別考查獲得TFe品味95.7%、接收率96.14%的鐵精礦和TiO2含量39.76%、V2O5含量1.25%的非磁性物，但因地道窯物料恢復(fù)不平均，鐵恢復(fù)率低，本錢太高而未連接運(yùn)轉(zhuǎn)?；謴?fù)—磨選法便宜是可在固態(tài)前提下實(shí)行鈦鐵辨別，進(jìn)而制止了熔融前提下簡(jiǎn)單展示泡沫渣和黏滯渣以致冶金進(jìn)程難以舉行的題目，并且相較于鼓風(fēng)爐法和恢復(fù)—電爐法，恢復(fù)—磨選法不妨獲得更優(yōu)的歸納本領(lǐng)目標(biāo)。然而，恢復(fù)—磨選法對(duì)恢復(fù)球團(tuán)非金屬化率訴求較為嚴(yán)苛，需到達(dá)90%之上，而且鐵晶粒在恢復(fù)進(jìn)程中要長(zhǎng)大到確定粒度，因?yàn)殁C鈦礦難恢復(fù)，這就須要普及恢復(fù)溫度來(lái)滿意恢復(fù)訴求，此刻有鴻儒提出不妨經(jīng)過(guò)增添鈉鹽加強(qiáng)恢復(fù)以貶低恢復(fù)能源消耗，但運(yùn)用鈉鹽則會(huì)帶來(lái)恢復(fù)擺設(shè)侵蝕和結(jié)瘤等困難。其余，恢復(fù)—磨選法消費(fèi)范圍與鼓風(fēng)爐法和反轉(zhuǎn)窯—電爐法還生存較大差異，那些題目重要控制了恢復(fù)—磨選法的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用。

2.4 鈉化提釩—預(yù)恢復(fù)—電爐法

鈉化提釩—預(yù)恢復(fù)—電爐法的基礎(chǔ)進(jìn)程是將鈉鹽同釩鈦磁石精礦造球，而后在800℃安排舉行氧化鈉化焙燒，使釩同鈉鹽產(chǎn)生溶于水的釩酸鈉，經(jīng)水浸使釩同鐵、鈦辨別，殘球經(jīng)反轉(zhuǎn)窯恢復(fù)、電爐熔分贏得鐵水和鈦渣，進(jìn)而使鐵、釩、鈦得以接收運(yùn)用。海外運(yùn)用此工藝接收釩的工場(chǎng)有芬蘭的莫斯塔瓦拉廠和奧坦梅基廠、南非的Highveld Steel & Vanadium Cor Ltd和美利堅(jiān)合眾國(guó)的Vametco Minerals Cor等，但暫時(shí)局部消費(fèi)廠已停產(chǎn)或改用釩渣消費(fèi)。1978—1982年功夫，我國(guó)科學(xué)研究工作家對(duì)攀西地域釩鈦磁石精礦鈉化提釩工藝舉行了試驗(yàn)室接洽和夸大考查。截止表白，沿用該工藝，釩的接收率可達(dá)80%安排。孟慶文等以向陽(yáng)地域某釩鈦磁石礦為材料舉行鈉化提釩—預(yù)恢復(fù)—電爐法考查，參觀了鈉鹽用量、焙燒功夫、焙燒溫度對(duì)釩浸出率的感化。截止表露：在NaCO3用量4%~10%、焙燒功夫0.5~2h、焙燒溫度700~850℃時(shí)，焙燒功夫?qū)︹C浸出率的感化最大，焙燒溫度次之，鈉鹽用量感化較小，并且在確定范疇內(nèi)，延遲焙燒功夫和普及焙燒溫度利于于普及釩浸出率。

鈉化提釩—預(yù)恢復(fù)—電爐法過(guò)程的便宜在乎釩接收率高（90%安排），電爐熔分進(jìn)程獲得的高鈦爐渣TiO2含量遠(yuǎn)高于鼓風(fēng)爐渣TiO2含量，可運(yùn)用氯化法創(chuàng)造及格鈦白粉產(chǎn)物，且不會(huì)展示鼓風(fēng)爐過(guò)程中鐵水重要“粘罐”的局面。但該過(guò)程所需鈉化劑用量大，殘留鈉鹽還會(huì)惹起恢復(fù)進(jìn)程中球團(tuán)伸展、粉化，并且鈉化焙燒后球團(tuán)浸出提釩浸出功夫長(zhǎng)、能源消耗高，浸出液釩濃淡低，徑直用來(lái)沉釩會(huì)爆發(fā)洪量的沉釩廢水，傳染情況，控制了其產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用。

3預(yù)測(cè)

從本領(lǐng)老練水平、消費(fèi)范圍、財(cái)經(jīng)效率等上面商量，暫時(shí)，鼓風(fēng)爐法在我國(guó)處置釩鈦磁石精礦范圍仍吞噬主本地位，短功夫內(nèi)還沒轍被代替。但跟著我國(guó)財(cái)經(jīng)、本領(lǐng)的興盛，焦炭資源的日益缺乏以及環(huán)境保護(hù)軌制的漸漸完備，鼓風(fēng)爐法將漸漸被減少。但現(xiàn)階段我國(guó)保守非鼓風(fēng)爐冶金本領(lǐng)仍生存很多不及，產(chǎn)業(yè)化路途受限。連年來(lái)，東北京大學(xué)學(xué)提出運(yùn)用短過(guò)程熔煉新本領(lǐng)處置釩鈦磁石礦資源，經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)窯預(yù)熱預(yù)恢復(fù)，多功效熔煉爐熔煉、渣鐵辨別等辦法贏得了釩接收率90%之上、鐵接收率95%的含釩鑄鐵及鈦接收率85%之上的中鈦渣，同聲對(duì)準(zhǔn)該工藝舉行財(cái)經(jīng)概算，得出運(yùn)用短過(guò)程冶金釩鈦磁石礦資源噸礦本錢低于2000元。但此過(guò)程生存鈦渣中鈦含量低于50%，鈦資源運(yùn)用率沒轍大幅提高等缺陷，處置此上面的題目將是此后歸納運(yùn)用釩鈦磁石礦資源的中心接洽目標(biāo)。

4結(jié) 論

⑴釩鈦磁石礦是一種典范的多非金屬共伴有礦產(chǎn)資源，具備極高的財(cái)經(jīng)價(jià)格。我國(guó)釩鈦磁石礦資源儲(chǔ)量充分，探明儲(chǔ)量達(dá)180多億t，綠色高效開拓運(yùn)用釩鈦磁石礦資源對(duì)我國(guó)新穎化樹立具備要害意旨。

⑵暫時(shí)已提根源理釩鈦磁石礦的本領(lǐng)重要有鼓風(fēng)爐法、預(yù)恢復(fù)—電爐法、恢復(fù)—磨選法和鈉化焙燒—預(yù)恢復(fù)—電爐法。鼓風(fēng)爐法是暫時(shí)運(yùn)用最一致、本領(lǐng)最老練的本領(lǐng)，然而其生存資源濫用、過(guò)程長(zhǎng)、入股大、傳染大、能源消耗高檔題目。預(yù)恢復(fù)—電爐法、恢復(fù)磨選法和鈉化焙燒—預(yù)恢復(fù)—電爐法也沒轍實(shí)行釩鈦磁石礦財(cái)經(jīng)、有理的運(yùn)用。短過(guò)程熔煉本領(lǐng)不妨較好的處置釩鈦磁石礦資源，但仍需舉行優(yōu)化矯正。

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