低品位含钛磁铁矿氢还原-富钛分选的可行性分析

钒钛磁铁矿是一种富含铁、钒、钛的特色矿产资源,综合利用价值高,由于类质同象及微细粒嵌布等因素影响,铁与钛难以实现高效分离并综合利用。结合钒钛磁铁矿自身矿物学特征和理论热力学计算,提出“氢还原-富钛分选”新方法来实现钛铁分离,通过铁氧化物和钛铁氧化异步还原,使得铁氧化物转化成金属铁,而钛铁氧化物基本不还原,利用铁矿物和钛铁矿物存在明显的磁性差异的特性实现高效分离。在本试验条件下,随着还原温度和还原时间的提高,钛回收率降低,铁回收率增加;较高的还原温度和较长的还原时间不利于实现钛铁同步分离。在还原温度为900℃、还原时间为50 min、还原气氛为30%H_(2)+70%Ar(体积分数)、磁选磁场强度电感为0.8 A的条件下,可获得TFe品位为78.32%、回收率为98.12%的铁精矿以及钛品位为20.92%、回收率为33.11%的富钛矿。化学成分分析、X射线衍射(XRD)分析和光学显微镜分析结果均表明钛铁矿物与铁矿物实现了有效的分离,钛在富钛矿中有效富集。最后,对磁选产物的综合利用提出了远景展望,一方面铁精矿可以为高炉或直接还原工艺生产提供原料,不仅可以降低生产成本和铁损,还可以缩短冶炼周期;另一方面,富钛矿可以制备高附加值的FeTi30合金,理论计算均满足要求。这为实现钒钛磁铁矿资源氢还原-富钛分选处理后产物综合利用提供了重要研究方向。