本發明屬于火法冶金技術領域，涉及一種使用氧化鎂強化釩鈦鐵精礦直接還原-熔分過程的方法。
背景技術：
我國釩鈦磁鐵礦儲量巨大，特別是攀西地區蘊藏著豐富的釩鈦磁鐵礦資源，同時該釩鈦磁鐵礦中含有釩鉻鈦鐵等共生元素。釩鈦鐵精礦是釩鈦磁鐵礦的重要選礦產品，傳統的高爐冶煉工藝無法有效利用其中的鈦資源，近年來發展起來的非高爐冶煉工藝成為解決此問題的有效工藝，實現了鐵、釩、鈦資源的綜合回收利用。由于釩鈦鐵精礦礦物結構復雜，非高爐冶煉工藝還存在能耗高、產品質量不穩定，特別是金屬化球團電爐還原熔分工序順行困難等問題。
技術實現要素：
本發明所要解決的問題是提供一種使用氧化鎂強化釩鈦鐵精礦直接還原-熔分過程的方法。
本發明使用氧化鎂強化釩鈦鐵精礦直接還原-熔分過程的方法，包括以下步驟：
(1)將釩鈦鐵精礦、氧化鎂和煤粉混合，加入粘結劑,制成球團；其中，MgO占釩鈦鐵精礦重量的1.5～3％，煤粉占釩鈦鐵精礦重量的16～20％；
(2)將球團加熱至1200～1250℃進行還原，還原時間30～40min,得到金屬化率為85～93％，碳含量為3～5％的金屬化球團；
(3)將金屬化球團進行熔化分離，熔化分離溫度為1530～1560℃，熔化分離時間為30～50min，得到含釩生鐵和TiO2含量為46-52％的熔分鈦渣。
進一步的，所述釩鈦鐵精礦中TFe含量為56～60％，TiO2含量為10％～12％，V2O5含量為0.5～0.65％，MgO含量為1.5～2.5％，CaO含量為0.7～1.2％，Al2O3含量為2～3％，SiO2含量為4.8～6.5％。
其中，步驟(1)中煤粉中固定碳含量為78％～82％，粘結劑為改性PVA。
進一步，上述方法，步驟(1)中MgO占釩鈦鐵精礦重量的2～3％，煤粉占釩鈦鐵精礦重量的16～18％。
優選的，將上述方法步驟(2)中將球團加熱至1220～1250℃。
進一步，上述方法，步驟(3)中，熔化分離溫度為1550～1560℃，熔化分離時間為35～40min。
進一步的，上述方法步驟(3)中，熔分鈦渣的TiO2含量為48.5～51.4％。
本發明的有益效果：
本發明針對非高爐冶煉工業面臨的技術難題，采用氧化鎂作為強化釩鈦鐵精礦直接還原-熔分過程的添加劑，降低了直接還原過程還原溫度和縮短還原時間，促進金屬化球團熔化分離，渣鐵分離良好，提高釩在鐵中的回收率，從而降低釩鈦鐵精礦直接還原-熔分過程能耗，提高生產效率，降低生產成本。
具體實施方式
本發明所要解決的問題是提供一種使用氧化鎂強化釩鈦鐵精礦直接還原-熔分過程的方法。
本發明使用氧化鎂強化釩鈦鐵精礦直接還原-熔分過程的方法，包括以下步驟：
(1)將釩鈦鐵精礦、氧化鎂和煤粉混合，加入粘結劑,制成球團；其中，MgO占釩鈦鐵精礦重量的1.5～3％，煤粉占釩鈦鐵精礦重量的16～20％；
(2)將球團加熱至1200～1250℃進行還原，還原時間30～40min,得到金屬化率為85～93％，碳含量為3～5％的金屬化球團；
(3)將金屬化球團進行熔化分離，熔化分離溫度為1530～1560℃，熔化分離時間為30～50min，得到含釩生鐵和TiO2含量為46-52％的熔分鈦渣。
進一步的，所述釩鈦鐵精礦中TFe含量為56～60％，TiO2含量為10％～12％，V2O5含量為0.5～0.65％，MgO含量為1.5～2.5％，CaO含量為0.7～1.2％，Al2O3含量為2～3％，SiO2含量為4.8～6.5％。
其中，步驟(1)中煤粉中固定碳含量為78％～82％，粘結劑為改性PVA。
進一步，上述方法，步驟(1)中MgO占釩鈦鐵精礦重量的2～3％，煤粉占釩鈦鐵精礦重量的16～18％。
優選的，為了提高球團金屬化率，將上述方法步驟(2)中的球團加熱至1220～1250℃。
進一步，為了提高渣中TiO2含量和含釩鐵水Fe、V的含量，上述方法步驟(3)中，熔化分離溫度為1550～1560℃，熔化分離時間為35～40min。
進一步的，上述方法步驟(3)中，熔分鈦渣的TiO2含量為48.5～51.4％。
下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。
實施例1
取100g釩鈦鐵精礦，其中鐵、鈦和釩的含量為：TFe 57g，TiO2 12g，V2O5 0.55g，配入氧化鎂3g，煤粉16g，將釩鈦鐵精礦、氧化鎂和煤粉充分混合，在混合料中加入粘結劑并壓制成含碳球團，將含碳球團在馬弗爐內1220℃還原40分鐘得到金屬化球團，將金屬化球團快速移動至高溫電爐內進行熔化分離，熔化分離溫度為1560℃，熔化分離時間為35分鐘，得到熔分鈦渣和含釩生鐵。
金屬化球團碳含量為3.21％，金屬化率為88.7％。
熔分渣中TiO2含量為50.8％，含釩生鐵中鐵的回收率為97.3％，釩的回收率為89.5％。
實施例2
取100g釩鈦鐵精礦，其中鐵、鈦和釩的含量為：TFe 56.5g，TiO2 11g，V2O5 0.6g，配入氧化鎂2g，煤粉18g，將釩鈦鐵精礦、氧化鎂和煤粉充分混合，在混合料中加入粘結劑并壓制成含碳球團，將含碳球團在馬弗爐內1250℃還原30分鐘得到金屬化球團，將金屬化球團快速移動至高溫電爐內進行熔化分離，熔化分離溫度為1550℃，熔化分離時間為40分鐘，得到熔分鈦渣和含釩生鐵。
金屬化球團碳含量為4.36％，金屬化率為91.5％。
熔分渣中TiO2含量為51.4％，含釩生鐵中鐵的回收率為96.5％，釩的回收率為91％。
實施例3
取100g釩鈦鐵精礦，其中鐵、鈦和釩的含量為：TFe 57g，TiO2 10.5g，V2O5 0.55g，配入氧化鎂1.8g，煤粉17g，將釩鈦鐵精礦、氧化鎂和煤粉充分混合，在混合料中加入粘結劑并壓制成含碳球團，將含碳球團在馬弗爐內1200℃還原35分鐘得到金屬化球團，將金屬化球團快速移動至高溫電爐內進行熔化分離，熔化分離溫度為1540℃，熔化分離時間為40分鐘，得到熔分鈦渣和含釩生鐵。
金屬化球團碳含量為3.78％，金屬化率為88.7％。
熔分渣中TiO2含量為48.5％，含釩生鐵中鐵的回收率為95.3％，釩的回收率為86.5％。