浅谈钒钛磁铁矿的综合利用

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【摘 要】随着钢铁行业的不断发展，钒钛磁铁矿的开发利用为相应产业提供了不可替代的物质基础。本文以钒钛磁铁矿的选矿特点及综合开发利用技术为研究对象，谈谈对钒钛磁铁矿综合利用的建议和对策。仅供各位同仁参考。

【关键词】钒钛磁铁矿；选矿；综合利用

引言

钒钛磁铁矿是一种铁、钒、钛等多种有价元素共生的复合矿，我国钒钛磁铁矿储量巨大，尤以攀西地区具有丰富的矿产资源而著称于世。经过几十年的艰苦努力，我国在钒钛磁铁矿资源的综合利用方面取得了显著成绩，　但我国钒钛磁铁矿资源的总体开发利用程度还很低，资源浪费巨大，并造成环境污染、土地破坏、生态失衡等严重问题，这种现状将制约我国矿产资源综合利用以及当地经济社会的可持续发展。本文以钒钛磁铁矿的选矿特点及综合开发利用技术为研究对象，谈谈对钒钛磁铁矿综合利用的建议和对策。

1　对钒钛磁铁矿综合利用的重要意义

（1）矿产资源是不可再生的耗竭性资源，任何一个国家要保持经济社会的可持续发展，都必须充分合理地利用好自己有限的矿产资源。虽然我国是一个人口大国和地域大国。但矿产资源相对贫乏，人均占有率极低。只有最大限度的合理开发利用作为国民经济基础的矿产资源，才能保持经济健康、持续地发展。

（2）钒钛磁矿中的钒、钛、钴、钪、镓等有益组分具有极高的经济价值和社会价值，特别是钒、钛，作为战略物质被大量应用于航天航空和军事工业，它们的利用程度标志着一个国家综合国力的强弱。所以充分发挥这些优势矿种的巨大潜力具有非常重要的战略意义。

（3）钒钛磁铁矿是一个多金属共（伴）生的世界特大型矿床，而目前铁的利用价值仅占其中的百分之几。要将这种巨大的资源优势转化为经济优势，必须对钒钛磁铁矿进行全方位的深度开发和综合利用，由此带来相关产业的发展会拉动区域经济的增长，增加就业机会，保持社会安定，促进社会发展。

（4）在开发钒钛磁铁矿的过程中，对环境的负面影响也与日俱增，在开采、选冶、加工过程中，排放的　“三废”污染了当地土地和水资源，造成植被损毁，生态恶化。若将这些工业废弃物作为二次资源加以利用。无疑能够取得保护生态环境、提高资源综合利用的双重效益。

2　钒钛磁铁矿综合利用的发展方向

2.1　高炉渣提钛技术

对于高炉流程而言，铁和钒得到了大部分的回收，只有高炉渣中的钛没有回收利用，因此，研究开发高炉渣中钛的提取回收技术，作为高炉流程的重要补充，提高钛的回收利用水平，具有重要意义。目前，从高炉渣中提取回收钛的技术大致可分为三种，一是传统的酸浸流程，为了降低处理成本，使用废酸或低浓度酸解技术，废酸液可循环使用，也可以作为钢铁厂内部循环水的处理剂使用。采用该工艺，一方面可以显著降低处理成本，另一方面充分利用了生产过程产生的废酸，同时节约了废酸和废水的处理费用。二是“高温炭化，低温氯化”处理工艺，以高钛型高炉渣为原料，采用火法冶金处理方法，在高温下首先进行炉渣的炭化，将其中的TiO2转变为TiC和TiN，然后在较低温度下氯化，将TiC和TiN转变为TiCl4，通过进一步的精制，获得硫酸法钛白或氯化法钛白的优质原料。根据现有技术，高炉渣炭化率可达到90%以上，目前关键是如何降低生产能耗，使之具备经济优势，实现规模化生产。三是高炉渣“再冶再选”工艺技术，针对高炉渣中含钛物相多且分散、粒度细小的特点，通过冶金方法促进高炉渣中的钙钛矿长大，然后通过选矿方法选出其中的钛，达到钛富集的目的。采用该方法处理，钙钛矿粒度可由原来的10μm长大到40μm左右，经选矿后，TiO2品位可由目前的22%提高到40%左右。但存在处理时间长、产品品位低等不足，尚需进一步研究解决。

2.2　表外矿综合利用

以攀钢为例：目前开采矿石含铁平均品位为24%　-34%，储量为10.55亿，t含铁品位15%　-20%的表外矿储量近2.5亿t按选矿规模年处理1150万t铁矿石计（表内矿），每年附产表外矿和极贫矿约500-600万t，目前这部份表外矿尚未利用，靠铁路和公路运到废石场丢弃，既占用了大量土地，破坏周围生态环境，又浪费了资源。为了充分利用有限的矿产资源，国外工业发达国家都在利用低品位矿石，并有进一步降低矿石工业品位的趋势.国内利用表外矿和极贫矿的厂家较少，但随着矿石缺口的增大，选矿技术的进步，已有一些冶金矿山企业开始研究利用表外矿和极贫矿。按攀钢现有近2.5亿t表外矿计算，可选出钒钛磁铁精矿2900-3600万t，增加生铁产量1600-2000万t，获得ω（V2O5）含量17%　-18%的钒渣58万t左右，选铁尾矿可回收钛精矿150-870万t，经济效益非常显著，铁、钒、钛综合回收利用率也可得到明显提高。

2.3　开发增强资源综合利用程度的技术

拓宽选矿技术领域，发展交叉学科技术，提高回收有用元素品种，回收尚未被利用的潜在资源。开发钒钛磁铁矿资源全面综合利用新工艺及新技术，实现铁、钛、钒、镓、钪及贵金属等的回收利用；脉石矿物产品（尾矿）的综合开发和利用；高炉渣（包括转炉或电炉渣）含TiO225%左右是个潜在资源，需要开发综合新技术和利用。

2.4　建立节能型选矿技术和流程

采用高技术改造高能耗作业，实施高能冲击及层间挤压破碎，缩小入磨粒度，进行搅拌介质磨矿。按岩浆型钒钛磁铁矿矿石特性推测，有可能达到降低碎磨作业电耗50%以上。创造新分选工艺技术改造高能耗过程，应用新材料（如高性能钕铁硼永磁材料）及高效、节能综合新技术，建立新钒钛磁铁矿处理工艺。尤其对新资源开发利用更为重要。

3　结束语

综上所述，我国钒钛磁铁矿的综合利用是一项艰巨的系统工程，需要来自各方面的通力合作。在日常的工作中，还需要以科技为先导，全面提高钒钛磁铁矿的资源综合利用程度，使钒钛磁铁矿综合利用程度和铁、钒、钛的回收率将达到更高水平。

参考文献：

[1]马家源，高炉冶炼钒钛磁铁矿理论与实践[M].北京：冶金工业出版社，2000（01）

[2]朱俊士，钒钛磁铁矿选矿及综合利用.金属矿山，2000（01）.