摘要：簡單介紹了攀枝花高爐-轉爐流程處理釩鈦磁鐵的鈦回收率現狀，提出了提高鈦回收率的主要技術途徑，采用選礦新技術等可使鈦回收率由2012年的13.2%提高到30.5%，特別指出了單是采用非高爐新工藝處理釩鈦鐵精礦即可使鈦回收率提高到48.8%，對鈦回收率的提高貢獻最大，可達到并超過國家“十二五”規(guī)劃中鈦回收率達20%以上的要求。

1高爐-轉爐流程處理釩鈦磁鐵的鈦回收率現狀

       由于釩鈦磁鐵礦多金屬共生礦的特殊性和開發(fā)技術的復雜性，雖經40多年研發(fā)，也取得了顯著的成效，獲得了許多高水平研究成果，但一些關鍵瓶頸技術尚未取得實質性突破，主要包括：

     （1）釩鈦磁鐵礦煤基直接還原-電爐熔煉制備50鈦渣和含釩生鐵新工藝流程大規(guī)模工業(yè)化生產工藝及裝備。（2）攀枝花高鈣鎂鈦精礦制備高品質富鈦料產業(yè)化技術及裝備。（3）高鉻型釩鈦磁鐵礦高值綜合利用新工藝研究。（4）攀枝花型高鈣鎂鈦渣氯化法鈦白關鍵技術及裝備研究。（5）高鈦型高爐渣大規(guī)模提鈦、高值綜合利用新技術研究。（6）金屬鈦及鈦合金制品深加工關鍵工藝技術研究。（7）金屬鈦低成本制備新技術。（8）釩鈦磁鐵礦中稀貴金屬回收利用工業(yè)化工藝技術及裝備研究。（9）硫酸法鈦白的副產物綜合回收利用新技術研究。

        這些關鍵瓶頸技術中有7項涉及鈦，所以釩鈦磁鐵礦綜合開發(fā)利用存在的主要核心技術問題之一是鈦的問題，可概括為鈦回收率低、鈦產業(yè)鏈上游粗壯，下游短小或者說弱小兩個問題。

        從釩鈦磁鐵礦中選出的主要精礦產品為釩鈦鐵精礦和鈦精礦，只有極少部分企業(yè)（如攀鋼）再從選鈦尾礦中選出少量硫鈷精礦。相對于原礦，鈦精礦的全市產率約為3%，釩鈦鐵精礦產率約為33%，硫鈷精礦產率約為0.3%。見下表：

 釩鈦磁鐵選礦各選礦產品的產率（%）

        釩鈦鐵精礦主要用于生產燒結礦和酸性氧化球團礦，作為含鐵原料供給高爐，生產含釩生鐵和高鈦型高爐渣。含釩生鐵在轉爐中再進行提釩煉鋼，生產釩渣和半鋼，半鋼再煉成各種牌號的含釩鋼，這就是所謂的傳統的高爐-轉爐流程。

        目前，釩鈦鐵精礦的處理工藝仍以高爐-轉爐流程為主，其主要缺點之一就是鈦的回收率低，因為高爐冶煉產生的高鈦型高爐渣中的鈦未能回收利用。

       按2013年1月29日《攀枝花日報》報道數據看，2012年攀枝花全市釩鈦鐵精礦產量2200萬噸，鈦精礦產量為194.8萬噸，折合原礦產量約6600萬噸。原礦中TiO2含量按11%、鈦精礦中TiO2含量按47%計算，目前在釩鈦磁鐵綜合利用流程中從原礦至鈦精礦鈦的回收率（以二氧化鈦計 ）只有13.20%。

       進入釩鈦鐵精礦中的二氧化鈦占原礦中鈦總量的36.4%。原礦中還有50.3%的二氧化鈦進入選鈦尾礦中未能回收利用。

2提高攀枝花釩鈦磁鐵礦中鈦回收率的主要技術途徑

2.1 釩鈦磁鐵礦中鈦的回收率計算

      可按下式計算鈦的回收率為n：

式中 nd----采用非高爐新工藝技術處理釩鈦鐵精礦回收50鈦渣而提高的鈦回收率，%；
nt----提高現有選礦技術水平提高從選鐵尾礦中選取鈦精礦產率而提高的鈦回收率，%；
nb1----從拋棄的低品位礦、表外礦中選取鈦精礦或鈦中礦而提高的鈦回收率，%；
nb2----采用選礦新技術從選鈦尾礦中再選鈦精礦而提高的鈦回收率，%；
nf----采用高鈦型高爐渣提鈦新工藝技術而提高的鈦回收率，%。

2.2 國家“十二五”規(guī)劃對鈦回收率的要求

       2012年8月發(fā)布的國家釩鈦資源綜合利用及產業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃要求，在“十二五”期間，從釩鈦磁鐵礦原礦至鈦精礦鈦的回收率須達20%以上。

       若以2012年鈦回收率13.20%為基礎計算，則鈦回收率至少提高6.8個百分點。此時，至少應多回收鈦精礦量49.37萬噸。也即在2012年基礎上須至少再增加49.37萬噸的鈦精礦產量，才能達到“十二五”規(guī)劃中對鈦的回收率達20%以上的要求。

      為了完成國家“十二五”規(guī)劃對鈦回收率的要求，可以采取以下措施。

3采用非高爐處理釩鈦磁鐵礦新工藝技術，可對大幅度提高鈦回收率做出貢獻

       目前，非高爐處理釩鈦磁鐵礦新工藝技術主要有轉底爐（車底爐）煤基直接還原-電爐熔分新工藝流程、隧道窯（有環(huán)形隧道窯和直形隧道窯兩種）煤基直接還原、多管式豎爐煤基直接還原等幾種。圖1是以轉底爐為代表的非高爐處理釩鈦磁鐵礦新工藝流程圖。非高爐處理釩鈦磁鐵礦新工藝流程的最大優(yōu)點就是不用焦煤（焦炭）回收釩鈦鐵精礦中的鈦資源，其主要產品為50鈦渣(富鈦料)和含釩生鐵（含釩鈦微合金化鐵粉），見下圖：

 
圖 釩鈦磁鐵礦轉底爐煤基直接還原-電爐熔分新工藝流程

        若原礦產量按6600萬噸、原礦中TiO2含量按11%計，則原礦中含二氧化鈦量為726.0萬噸。鈦精礦產量按194.8萬噸、其中TiO2含量按47%計，則鈦精礦中含二氧化鈦量為91.56萬噸。釩鈦鐵精礦產量按2200萬噸、其中二氧化鈦含量按12%計，則釩鈦鐵精礦中含二氧化鈦量為264.0萬噸。鈦中礦年產量按10萬噸、其中TiO2含量取39%，則回收的二氧化鈦量為3.9萬噸。

        若2200萬噸釩鈦鐵精礦全部采用非高爐新工藝處理，則此時鈦的回收率為：

       式中98%為本新工藝中從釩鈦鐵精礦至50鈦渣時的鈦回收率。

       由此說明，采用非高爐工藝處理釩鈦磁鐵礦，可比當前高爐-轉爐工藝大幅度提高鈦回收率，即鈦回收率提高從13.3%提高到48.8%，提高35.6個百分點。48.8%的鈦回收率已超過當前高爐-轉爐工藝47%左右的釩回收率水平。

4提高鈦回收率的其它技術措施

4.1 提高現有選礦技術水平，提高從選鐵尾礦中選取鈦精礦的產率

       目前，攀鋼密地選鈦廠鈦精礦的產率約為3.8%，鈦的回收率相對較高，約為16.7%。全市平均鈦精礦產率為2.95%。
假如全市平均鈦精礦產率為從2.95%提高到3.8%，提高0.85個百分點，也即全市鈦精礦產率都達到攀鋼密地選鈦廠水平，則全市可增加鈦精礦產量=0.85%×6600=56.1（萬噸），即可完全達到國家“十二五”規(guī)劃中鈦回收率達20%以上的要求，此時鈦的回收率為20.3%。

4.2 從選鈦尾礦中再選取鈦精礦

        全面采用云南某公司先進的懸振錐面選礦新技術，可再從選鈦尾礦中選出3%的鈦精礦，即再增加3%的鈦精礦產率。
全市選鈦尾礦產率按63.7%計，則有選鈦尾礦量6600×63.7%=4204.2萬噸，可多回收鈦精礦量為：
4204.2×3%=126.1（萬噸）
此時鈦的回收率為30.5%，超過國家“十二五”規(guī)劃中鈦回收率達20%以上的要求。

4.3 其它新工藝技術措施

        采用其它新工藝技術措施也可在一定程度上提高鈦的回收率。如采用新的選礦技術從拋棄的低品位礦、表外礦中再選取鈦精礦或鈦中礦，采用高鈦型高爐渣提鈦新工藝技術中的高溫碳化-低溫氯化新工藝、鋁熱還原提鈦新工藝，分別以四氯化鈦、鈦硅鐵合金形式回收鈦資源，應盡快產業(yè)化，都可對提高鈦回收率做出貢獻。

5 結語

       釩鈦磁鐵礦綜合開發(fā)利用存在的主要核心技術問題是鈦的問題，包括鈦的回收率低和鈦產業(yè)鏈主游粗壯下游短小（弱?。┑膯栴}。

        采用選礦新工藝技術、非高爐新工藝及其它提鈦新工藝技術，均可在一定程度上提高鈦的回收率。其中采用非高爐新工藝處理釩鈦磁鐵礦對提高鈦回收率的貢獻最大，鈦回收率可提高到48.8%，超過當前高爐-轉爐工藝47%的釩回收率水平。因此，應推廣應用非高爐新工藝處理釩鈦磁鐵礦，為提高釩鈦磁鐵礦綜合利用鈦回收率做出大的貢獻。