本發(fā)明屬于化工冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，本發(fā)明涉及處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：釩鈦礦作為一種復(fù)合鐵礦資源，具有極高的綜合利用價(jià)值，如何用好釩鈦礦，發(fā)揮資源的最大優(yōu)勢(shì)，全面回收鐵釩鈦一直是冶金界科研工作者努力目標(biāo)。采用傳統(tǒng)的高爐流程以及國(guó)外的非高爐煤基直接還原流程冶煉釩鈦礦，只回收了鐵和釩，鈦進(jìn)入高爐渣，其中的鈦品位太低暫無(wú)經(jīng)濟(jì)合理的回收價(jià)值，造成鈦資源的大量流失。同時(shí)，采用高爐必須用焦炭，但是全世界煉焦煤資源緊張，且煉焦過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量粉塵和有害氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境；而采用非高爐流程一方面還原氣壓力較高，對(duì)設(shè)備的承壓能力要求高，另一方面整個(gè)流程能耗高、工藝流程長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)性不明顯。因此現(xiàn)有處理釩鈦磁鐵礦的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)將煤化工與冶金生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合，既可以實(shí)現(xiàn)釩鐵鈦資源的高效回收，還可顯著降低生產(chǎn)成本，使得生產(chǎn)成本降低26元/噸海綿鐵以上，生產(chǎn)設(shè)備投入減少25％以上，能耗降低10％以上。在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：破碎裝置，所述破碎裝置具有原料煤入口和原料煤顆粒出口；細(xì)磨裝置，所述細(xì)磨裝置具有釩鈦磁鐵礦入口和釩鈦磁鐵礦顆粒出口；快速熱解裝置，所述快速熱解裝置具有原料煤顆粒入口、釩鈦磁鐵礦顆粒入口、尾氣出口以及含有半焦和釩鈦海綿鐵混合物料出口，所述原料煤顆粒入口與所述原料煤顆粒出口相連，所述釩鈦磁鐵礦顆粒入口與所述釩鈦磁鐵礦顆粒出口相連；磁選裝置，所述磁選裝置具有混合物料入口、釩鈦海綿鐵出口和半焦出口，所述混合物料入口與所述含有半焦和釩鈦海綿鐵混合物料出口相連。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)通過(guò)煤和釩鈦磁鐵礦供給至快速熱解裝置中，采用煤熱解產(chǎn)生的熱解氣中的還原氣對(duì)釩鈦磁鐵礦進(jìn)行還原，不僅可以制備得到高品質(zhì)的半焦產(chǎn)品，而且可以實(shí)現(xiàn)釩鈦鐵資源的高效回收。由此，采用該系統(tǒng)既實(shí)現(xiàn)了釩鈦磁鐵礦中釩鈦鐵資源的高效回收，還可顯著降低生產(chǎn)成本，使得生產(chǎn)成本降低26元/噸海綿鐵以上，生產(chǎn)設(shè)備投入減少25％以上，能耗降低10％以上，顯著提高了本技術(shù)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述快速熱解裝置為熱解爐，優(yōu)選輻射管電或氣加熱式熱解爐。由此，可以實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦中釩鈦鐵資源的高效回收。在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種采用上述處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)處理釩鈦磁鐵礦的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：(1)將原料煤供給至所述破碎裝置進(jìn)行破碎處理，以便得到原料煤顆粒；(2)將釩鈦磁鐵礦供給至所述細(xì)磨裝置進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到釩鈦磁鐵礦顆粒；(3)將所述原料煤顆粒供給至所述快速熱解裝置中進(jìn)行熱解處理，以便得到熱解氣和半焦，然后將所述釩鈦磁鐵礦顆粒供給至所述快速熱解裝置中與所述熱解氣接觸發(fā)生還原反應(yīng)，得到尾氣和釩鈦海綿鐵；(4)將步驟(3)得到的含有半焦和釩鈦海綿鐵的混合物料供給至所述磁選裝置中進(jìn)行磁選分離，以便得到半焦和釩鈦海綿鐵。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的方法通過(guò)煤和釩鈦磁鐵礦供給至快速熱解裝置中，采用煤熱解產(chǎn)生的熱解氣中的還原氣對(duì)釩鈦磁鐵礦進(jìn)行還原，不僅可以制備得到高品質(zhì)的半焦產(chǎn)品，而且可以實(shí)現(xiàn)釩鈦鐵資源的高效回收。由此，采用該方法既實(shí)現(xiàn)了釩鈦磁鐵礦中釩鈦鐵資源的高效回收，還可顯著降低生產(chǎn)成本，使得生產(chǎn)成本降低26元/噸海綿鐵以上，生產(chǎn)設(shè)備投入減少25％以上，能耗降低10％以上，顯著提高了本技術(shù)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述原料煤顆粒的粒徑為0.5-4mm。由此，有利于提高原料煤顆粒的熱解效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述原料煤為選自高階煤、中階煤和低階煤中的至少之一。由此，有利于提高本工藝的適用范圍。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述釩鈦磁鐵礦顆粒的粒徑為10-150微米占比80％以上。由此，有利于提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述熱解處理的溫度為700-900攝氏度。由此，可進(jìn)一步提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述原料煤顆粒與所述釩鈦磁鐵礦顆粒的加入速度比為(3～6)：1。由此，可進(jìn)一步提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，當(dāng)所述熱解氣使得所述快速熱解裝置內(nèi)壓力為0.15～1Mpa時(shí)，再將所述釩鈦磁鐵礦顆粒供給至所述快速熱解裝置。由此，可進(jìn)一步提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。附圖說(shuō)明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的方法流程示意圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括：破碎裝置100、細(xì)磨裝置200、快速熱解裝置300和磁選裝置400。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，破碎裝置100具有原料煤入口101和原料煤顆粒出口102，且適于將原料煤進(jìn)行破碎處理，以便得到原料煤顆粒。具體的，將原料煤送至破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，然后進(jìn)行烘干以除去原料煤顆粒中的水分。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將原料煤進(jìn)行破碎，可顯著提高原料煤顆粒的比表面積，由此，有利于提高原料煤顆粒在后續(xù)快速熱解裝置中的熱解效率，通過(guò)對(duì)原料煤顆粒進(jìn)行烘干處理，可除去原料煤顆粒中的水分，由此可提高原料煤顆粒熱解所得熱解氣的還原性，進(jìn)而提高后續(xù)快速熱解裝置中釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，原料煤顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，原料煤顆粒的粒徑可以為0.5-4mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若原料煤顆粒過(guò)細(xì)，使得后續(xù)所得產(chǎn)品半焦與釩鈦海綿鐵難以分，而若原料煤顆粒過(guò)粗，導(dǎo)致傳熱速度慢，熱解速度低，降低熱解氣產(chǎn)率。由此，采用本申請(qǐng)范圍的原料煤顆粒不僅可以顯著提高熱解氣產(chǎn)率，而且可以顯著提高后續(xù)所得釩鈦鐵的收率。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，原料煤的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，原料煤可以為選自高階煤、中階煤和低階煤中的至少之一。具體的，高階煤可以為褐煤，中階煤可以為煙煤，低階煤可以為無(wú)煙煤。由此，可顯著提高本工藝的經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，細(xì)磨裝置200具有釩鈦磁鐵礦入口201和釩鈦磁鐵礦顆粒出口202，且適于將釩鈦磁鐵礦進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到釩鈦磁鐵礦顆粒。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將釩鈦磁鐵礦進(jìn)行細(xì)磨處理，可顯著提高釩鈦磁鐵礦顆粒的比表面積，由此可顯著提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，釩鈦磁鐵礦顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，釩鈦磁鐵礦顆粒的粒徑可以為10-150微米占比80％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若釩鈦磁鐵礦顆粒過(guò)細(xì)，出爐熱解氣帶出釩鈦磁鐵礦及釩鈦DRI粉塵量大，造成鐵礦資源浪費(fèi)；而顆粒過(guò)粗，爐內(nèi)釩鈦磁鐵礦與熱解氣及煤接觸面積小、傳熱速度慢，還原速度降低，還原效果差。由此，采用本申請(qǐng)粒徑范圍的釩鈦磁鐵礦顆?？梢詫?shí)現(xiàn)后續(xù)釩鐵鈦資源的高效回收。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，快速熱解裝置300具有原料煤顆粒入口301、釩鈦磁鐵礦顆粒入口302、尾氣出口303以及含有半焦和釩鈦海綿鐵混合物料出口304，原料煤顆粒入口301與原料煤顆粒出口102相連，釩鈦磁鐵礦顆粒入口302與釩鈦磁鐵礦顆粒出口202相連，且適于將原料煤顆粒進(jìn)行熱解處理，得到熱解氣和半焦，然后釩鈦磁鐵礦顆粒與熱解氣接觸發(fā)生還原反應(yīng)，得到尾氣和釩鈦海綿鐵，得到的半焦和釩鈦海綿鐵以混合物料的形式出料。具體的，首先原料煤顆粒從快速熱解裝置的頂部料倉(cāng)通過(guò)進(jìn)料螺旋連續(xù)加料，原料煤顆粒在快速熱解裝置內(nèi)停留3-6s，原料煤顆粒快速受熱熱解，在下行過(guò)程中熱解生成固體半焦和熱解氣，熱解氣的主要成分為氫氣、一氧化碳和甲烷等還原性氣體，當(dāng)快速熱解裝置內(nèi)充滿快速熱解氣時(shí)，即快速熱解裝置內(nèi)的壓力達(dá)到0.15～1MPa時(shí)，從釩鈦磁鐵礦顆粒料倉(cāng)連續(xù)給料，釩鈦磁鐵礦顆粒在爐內(nèi)停留6-15s，釩鈦磁鐵礦顆粒中的鐵氧化物被快速還原為金屬鐵，同時(shí)所得的釩鈦海綿鐵又可催化熱解氣中的甲烷裂解為氫氣和一氧化碳，如此可進(jìn)一步提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。釩鈦磁鐵礦顆粒被還原為釩鈦海綿鐵的主要化學(xué)反應(yīng)式為：H2+Fe2O3＝2FeO+H2O(1)H2+FeO＝Fe+H2O(2)CO+Fe2O3＝2FeO+CO2(3)CO+FeO＝Fe+CO2(4)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，快速熱解裝置并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，快速熱解裝置可以為熱解爐，優(yōu)選輻射管電或氣加熱式熱解爐。由此，可顯著提高快速熱解裝置內(nèi)原料煤顆粒的熱解效率和釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，熱解處理的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，熱解處理的溫度可以為700-900攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若溫度過(guò)高，會(huì)顯著增加能耗，而還原及熱解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度過(guò)低，熱力學(xué)條件差，熱解氣量降低，還原效果變差，并且發(fā)明人發(fā)現(xiàn)本申請(qǐng)溫度范圍明顯優(yōu)于其他溫度條件顯著提高釩鈦礦的還原效果。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，原料煤顆粒與釩鈦磁鐵礦顆粒的加入速度比并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，原料煤顆粒與釩鈦磁鐵礦顆粒的加入速度比可以為(3～6)：1。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若煤顆粒加入速度過(guò)快，煤加入量過(guò)量，熱耗增加；而煤顆粒加入速度過(guò)低，還原氣量少，還原效果差。由此，采用本申請(qǐng)范圍的加料速度可以顯著提高釩鈦礦的還原效果。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，磁選裝置400具有混合物料入口401、釩鈦海綿鐵出口402和半焦出口403，混合物料入口401與含有半焦和釩鈦海綿鐵混合物料出口304相連，且適于將含有半焦和釩鈦海綿鐵的混合物料進(jìn)行磁選分離，以便得到半焦和釩鈦海綿鐵。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在含有半焦和釩鈦海綿鐵的混合物料中，半焦和釩鈦海綿鐵的物性不同，釩鈦海綿鐵具有磁性，而半焦沒(méi)有，如此，可通過(guò)磁選將半焦和釩鈦海綿鐵分開(kāi)，分別得到高利用價(jià)值的釩鈦海綿鐵和半焦。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)通過(guò)煤和釩鈦磁鐵礦供給至快速熱解裝置中，采用煤熱解產(chǎn)生的熱解氣中的還原氣對(duì)釩鈦磁鐵礦進(jìn)行還原，不僅可以制備得到高品質(zhì)的半焦產(chǎn)品，而且可以實(shí)現(xiàn)釩鈦鐵資源的高效回收。由此，采用該系統(tǒng)既實(shí)現(xiàn)了釩鈦磁鐵礦中釩鈦鐵資源的高效回收，還可顯著降低生產(chǎn)成本，使得生產(chǎn)成本降低26元/噸海綿鐵以上，生產(chǎn)設(shè)備投入減少25％以上，能耗降低10％以上，顯著提高了本技術(shù)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種采用上述處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)處理釩鈦磁鐵礦的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖2，該方法包括：S100：將原料煤供給至破碎裝置進(jìn)行破碎處理該步驟中，將原料煤供給至破碎裝置進(jìn)行破碎處理，以便得到原料煤顆粒。具體的，將原料煤送至破碎裝置中進(jìn)行破碎處理，然后進(jìn)行烘干以除去原料煤顆粒中的水分。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將原料煤進(jìn)行破碎，可顯著提高原料煤顆粒的比表面積，由此，有利于提高原料煤顆粒在后續(xù)快速熱解裝置中的熱解效率，通過(guò)對(duì)原料煤顆粒進(jìn)行烘干處理，可除去原料煤顆粒中的水分，由此可提高原料煤顆粒熱解所得熱解氣的還原性，進(jìn)而提高后續(xù)快速熱解裝置中釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，原料煤顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，原料煤顆粒的粒徑可以為0.5-4mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若原料煤顆粒過(guò)細(xì)，使得后續(xù)所得產(chǎn)品半焦與釩鈦海綿鐵難以分，而若原料煤顆粒過(guò)粗，導(dǎo)致傳熱速度慢，熱解速度低，降低熱解氣產(chǎn)率。由此，采用本申請(qǐng)范圍的原料煤顆粒不僅可以顯著提高熱解氣產(chǎn)率，而且可以顯著提高后續(xù)所得釩鈦鐵的收率。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，原料煤的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，原料煤可以為選自高階煤、中階煤和低階煤中的至少之一。具體的，高階煤可以為褐煤，中階煤可以為煙煤，低階煤可以為無(wú)煙煤。由此，可顯著提高本工藝的經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性。S200：將釩鈦磁鐵礦供給至細(xì)磨裝置進(jìn)行細(xì)磨處理該步驟中，將釩鈦磁鐵礦供給至細(xì)磨裝置進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到釩鈦磁鐵礦顆粒。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將釩鈦磁鐵礦進(jìn)行細(xì)磨處理，可顯著提高釩鈦磁鐵礦顆粒的比表面積，由此可顯著提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，釩鈦磁鐵礦顆粒的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，釩鈦磁鐵礦顆粒的粒徑可以為10-150微米占比80％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若釩鈦磁鐵礦顆粒過(guò)細(xì)，出爐熱解氣帶出釩鈦磁鐵礦及釩鈦DRI粉塵量大，造成鐵礦資源浪費(fèi)；而顆粒過(guò)粗，爐內(nèi)釩鈦磁鐵礦與熱解氣及煤接觸面積小、傳熱速度慢，還原速度降低，還原效果差。由此，采用本申請(qǐng)粒徑范圍的釩鈦磁鐵礦顆?？梢詫?shí)現(xiàn)后續(xù)釩鐵鈦資源的高效回收。S300：將原料煤顆粒供給至快速熱解裝置中進(jìn)行熱解處理，然后將釩鈦磁鐵礦顆粒供給至快速熱解裝置中與熱解氣接觸發(fā)生還原反應(yīng)該步驟中，將原料煤顆粒供給至快速熱解裝置中進(jìn)行熱解處理，得到熱解氣和半焦，然后釩鈦磁鐵礦顆粒供給至快速熱解裝置中與熱解氣接觸發(fā)生還原反應(yīng)，得到尾氣和釩鈦海綿鐵，得到的半焦和釩鈦海綿鐵以混合物料的形式出料。具體的，首先原料煤顆粒從快速熱解裝置的頂部料倉(cāng)通過(guò)進(jìn)料螺旋連續(xù)加料，原料煤顆粒在快速熱解裝置內(nèi)停留3-6s，原料煤顆?？焖偈軣釤峤猓谙滦羞^(guò)程中熱解生成固體半焦和熱解氣，熱解氣的主要成分為氫氣、一氧化碳和甲烷等還原性氣體，當(dāng)快速熱解裝置內(nèi)充滿快速熱解氣時(shí)，即快速熱解裝置內(nèi)的壓力達(dá)到0.15～1MPa時(shí)，從釩鈦磁鐵礦顆粒料倉(cāng)連續(xù)給料，釩鈦磁鐵礦顆粒在爐內(nèi)停留6-15s，釩鈦磁鐵礦顆粒中的鐵氧化物被快速還原為金屬鐵，同時(shí)所得的釩鈦海綿鐵又可催化熱解氣中的甲烷裂解為氫氣和一氧化碳，如此可進(jìn)一步提高釩鈦磁鐵礦顆粒的還原效率。釩鈦磁鐵礦顆粒被還原為釩鈦海綿鐵的主要化學(xué)反應(yīng)式為：H2+Fe2O3＝2FeO+H2O(1)H2+FeO＝Fe+H2O(2)CO+Fe2O3＝2FeO+CO2(3)CO+FeO＝Fe+CO2(4)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，熱解處理的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，熱解處理的溫度可以為700-900攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若溫度過(guò)高，會(huì)顯著增加能耗，而還原及熱解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度過(guò)低，熱力學(xué)條件差，熱解氣量降低，還原效果變差，并且發(fā)明人發(fā)現(xiàn)本申請(qǐng)溫度范圍明顯優(yōu)于其他溫度條件顯著提高釩鈦礦的還原效果。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，原料煤顆粒與釩鈦磁鐵礦顆粒的加入速度比并不受特別限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，原料煤顆粒與釩鈦磁鐵礦顆粒的加入速度比可以為(3～6)：1。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若煤顆粒加入速度過(guò)快，煤加入量過(guò)量，熱耗增加；而煤顆粒加入速度過(guò)低，還原氣量少，還原效果差。由此，采用本申請(qǐng)范圍的加料速度可以顯著提高釩鈦礦的還原效果。S400：將含有半焦和釩鈦海綿鐵的混合物料供給至磁選裝置中進(jìn)行磁選分離該步驟中，將含有半焦和釩鈦海綿鐵的混合物料供給至磁選裝置中進(jìn)行磁選分離，以便得到半焦和釩鈦海綿鐵。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在含有半焦和釩鈦海綿鐵的混合物料中，半焦和釩鈦海綿鐵的物性不同，釩鈦海綿鐵具有磁性，而半焦沒(méi)有，如此，可通過(guò)磁選將半焦和釩鈦海綿鐵分開(kāi)，分別得到高利用價(jià)值的釩鈦海綿鐵和半焦。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理釩鈦磁鐵礦的方法通過(guò)煤和釩鈦磁鐵礦供給至快速熱解裝置中，采用煤熱解產(chǎn)生的熱解氣中的還原氣對(duì)釩鈦磁鐵礦進(jìn)行還原，不僅可以制備得到高品質(zhì)的半焦產(chǎn)品，而且可以實(shí)現(xiàn)釩鈦鐵資源的高效回收。由此，采用該方法既實(shí)現(xiàn)了釩鈦磁鐵礦中釩鈦鐵資源的高效回收，還可顯著降低生產(chǎn)成本，使得生產(chǎn)成本降低26元/噸海綿鐵以上，生產(chǎn)設(shè)備投入減少25％以上，能耗降低10％以上，顯著提高了本技術(shù)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1將原料煤破碎到0.5～3mm，烘干后運(yùn)送到快速熱解爐頂部料倉(cāng)待用，將釩鈦磁鐵礦細(xì)磨至10-45微米占80％以上，運(yùn)送到快速熱解爐頂部料倉(cāng)待用，釩鈦磁鐵礦的主要成分及含量見(jiàn)表1，快速熱解爐采用輻射管電加熱，熱解反應(yīng)溫度為900攝氏度。首先將原料煤顆粒從熱解爐頂部通過(guò)進(jìn)料螺旋連續(xù)加料，原料煤顆粒在爐內(nèi)停留時(shí)間為4s，原料煤顆粒在下行過(guò)程中熱解，生成固體半焦和熱解氣，熱解氣和半焦的成分分別見(jiàn)表2和表3；當(dāng)爐內(nèi)充滿快速熱解氣，即爐內(nèi)壓力達(dá)到0.2MPa時(shí)，從釩鈦磁鐵礦顆粒料倉(cāng)連續(xù)給料，原料煤顆粒與釩鈦磁鐵礦顆粒的加入速度比為4：1，釩鈦磁鐵礦顆粒在爐內(nèi)停留時(shí)間為10s，以確保使熱解氣與釩鈦磁鐵礦顆粒充分混合并發(fā)生還原反應(yīng)，還原后所得的釩鈦海綿鐵的主要成分見(jiàn)表4，熱解爐底部設(shè)置磁選裝置，根據(jù)半焦和釩鈦海綿鐵的物性的不同分揀收集熱態(tài)半焦和釩鈦海綿鐵。整個(gè)工藝生產(chǎn)成本降低26元/噸釩鈦海綿鐵，能耗降低0.22Gcal/t釩鈦海綿鐵。表1釩鈦磁鐵礦的主要成分及含量(wt％)成分TFeFeOFe2O3V2O5TiO2含量54.1223.0951.080.6515.77表2熱解氣的主要成分及含量(vt％)CH4H2COCO2C2H6C2H4C3H8C3H6CnHm20.3048.0221.517.690.181.020.00700.0400.65表3半焦的主要成分及含量(wt％)成分CVadAadMad含量62.87.5528.760.89表4釩鈦海綿鐵的主要成分及含量(wt％)成分TFeFeOMFeV2O5TiO2含量65.057.6659.090.7818.95實(shí)施例2將原料煤破碎到1.5～4mm，烘干后運(yùn)送到快速熱解爐頂部料倉(cāng)待用，將釩鈦磁鐵礦細(xì)磨至10-45微米占80％以上，運(yùn)送到快速熱解爐頂部料倉(cāng)待用，釩鈦磁鐵礦的主要成分及含量見(jiàn)表1，快速熱解爐采用輻射管電加熱，熱解反應(yīng)溫度為750攝氏度。首先將原料煤顆粒從熱解爐頂部通過(guò)進(jìn)料螺旋連續(xù)加料，原料煤顆粒在爐內(nèi)停留時(shí)間為6s，原料煤顆粒在下行過(guò)程中熱解，生成固體半焦和熱解氣，熱解氣和半焦的成分分別見(jiàn)表5和表6；當(dāng)爐內(nèi)充滿快速熱解氣，即爐內(nèi)壓力達(dá)到0.9MPa時(shí)，從釩鈦磁鐵礦顆粒料倉(cāng)連續(xù)給料，原料煤顆粒與釩鈦磁鐵礦顆粒的加入速度比為6：1，釩鈦磁鐵礦顆粒在爐內(nèi)停留時(shí)間為15s，以確保使熱解氣與釩鈦磁鐵礦顆粒充分混合并發(fā)生還原反應(yīng)，還原后所得的釩鈦海綿鐵的主要成分見(jiàn)表7，熱解爐底部設(shè)置磁選裝置，根據(jù)半焦和釩鈦海綿鐵的物性的不同分揀收集熱態(tài)半焦和釩鈦海綿鐵。整個(gè)工藝生產(chǎn)成本降低28元/噸釩鈦海綿鐵，能耗降低0.25Gcal/t釩鈦海綿鐵。表5熱解氣的主要成分及含量(vt％)CH4H2COCO2C2H6C2H4C3H8C3H6CnHm22.6946.7221.516.690.181.020.0190.360.77表6半焦的主要成分及含量(wt％)成分CVadAadMad含量64.38.5526.110.88表7釩鈦海綿鐵的主要成分及含量(wt％)成分TFeFeOMFeV2O5TiO2含量65.544.3462.170.7919.09在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3