钒钛海砂矿两步还原法制备含钒铁水试验研究

摘要

针对电炉冶炼钒钛矿渣中含有TiC导致渣金分离效果差的问题,本文提出碳热预还原-硅热还原熔分新方法,即在还原工艺后期,采用硅代替碳进行还原反应,以避免TiC的生成,并进行了条件试验及产物和炉渣检测分析。碳热预还原条件试验表明,通过控制反应时间和配碳量(1.6倍~1.9倍理论配碳)可在1200℃下获得低碳(C=0.12%~0.22%)预还原产物。硅热还原熔分条件试验表明,V收率随着Si配比增加而增大,Fe收率随Si配比增加而增大;相同Si配比条件下,预还原阶段C配比越低,Fe收率越低,V收率越高;Si配比增加至1.8Si时,不同碳配比条件下V收率为77.71%~81.62%,Fe收率为97.23%~99.89%,而且渣金分离效果良好。炉渣X射线衍射图谱表明,炉渣中主要物相为钛酸铝镁(Mg_(4)Al_(2)Ti_(9)O_(25))和镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4)),不含TiC;根据图谱分析和能谱分析,推算得出随着Si配比的增加,渣中TiO2品位上升,1.8Si配比时渣中TiO2品位可以控制在27.28%~34.86%。该方法采用Si代替C进行深度还原,显著提升V收率,多回收的钒可弥补硅消耗带来的成本增加,且潜在经济效益显著。