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本论文以钒钛磁铁矿精矿为原料,采用低温弱还原-磁选分离的流程,实现钒钛铁的综合利用,运用热力学原理及扫描电镜、X-射线衍射分析等现代分析测试技术,系统研究了还原过程中的还原剂种类、还原温度、还原时间、还原剂添加量等因素对还原效果的影响,在此基础上,对钒钛磁铁矿精矿弱还原产品的磁选分离技术进行了研究。通过对钒钛磁铁矿精矿的弱还原研究发现:1.还原温度、还原时间是影响还原产品金属铁含量、全铁含量、金属化率及金属铁颗粒大小的主要因素;还原产品中全铁含量、金属铁含量、金属化率随着还原温度升高而增加,随着还原时间的延长而增加;还原剂添加量对还原效果影响很小;改性还原剂X还原效果远优于石墨粉。2.钒钛铁走向分析:SEM分析结果表明,随着还原时间的延长,金属铁颗粒开始长大兼并,增大了金属铁与基体相之间解离的可能性;随着还原温度的增高,金属铁颗粒所占体积比增大,且各相之间的界限变得清晰起来,物相种类也变得明确起来,金属铁相的衍射峰峰值也随着增强;当还原温度1150℃、还原时间3h、石墨粉添加量15%时,可以使得钒钛大部分进入基体相中,硅主要进入硅酸盐相和杂质相中,铁在精矿中得到富集。进行扩大实验,对还原产品的磁选分离效果分析发现:1.以石墨粉为还原剂的还原产品,基本可以通过磁选分离的方式将铁和钒钛分离,但是其效果不是很好;因此研究了改性还原剂X的磁选分离。2.应用改性还原剂X,还原温度1150℃,还原时间3小时,还原效果及磁选分离效果较好。磁选分离结果如下:磨矿粒度<48μm,磁选电流强度1.75A,给矿浓度3%,磁选精矿中全铁含量达84.82%,回收率达93.78%;尾矿中V205含量达3.7671%,回收率达78.68%,Ti02含量达55.86%,回收率达75.67%。实现了铁、钒、钛的分离。