全球首次基于纯氢冶金的钒钛磁铁矿工业化高效分离技术试验成功

11月24日，《中国冶金报》记者获悉，中国钢研集团在山东临沂万吨级纯氢冶金示范线进行的全球首次基于纯氢冶金的钒钛磁铁矿工业化高效分离技术试验取得成功。

此次试验原料采用攀枝花米易矿业钒钛磁铁矿氧化球团，全铁品位为53.45%，五氧化二钒含量为0.69%，二氧化钛含量为9.57%。试验期间累计获得纯氢还原钒钛球团产品300余吨，还原后平均金属化率达到97%。经电炉和真空熔炼后，获得的铁水中几乎无碳，其中钒含量为0.0042%~0.0086%，钛含量小于0.0005%；熔分渣中五氧化二钒品位可达2.39%~2.67%，二氧化钛品位可达33.11%~37.23%，富集程度达3.46倍~3.89倍，钒、钛元素基本上富集在渣中。

当前，钒钛磁铁矿冶炼主流程为高炉—转炉流程，产品为含钒生铁和含钛高炉渣，该工艺相对成熟且已大规模工业应用，但存在流程长、二氧化碳排放量大、烧结和焦化工序污染物排放严重、含钛炉渣利用率低等问题。辅助流程为非高炉炼铁流程，由转底炉、回转窑、流化床等预还原后再经磨选或熔分工艺实现铁、钒、钛分离。该工艺流程短、冶炼周期快、基建投资少且生产效率高，但整体工艺路线不成熟，均处于试验研究阶段。

缩短工艺流程和降低能源消耗是钢铁行业未来发展的趋势，中国钢研全球首次基于纯氢冶金的钒钛磁铁矿工业化高效分离技术成功具有重要意义。

一是有利于钒钛磁铁矿冶炼的低碳发展。钒钛磁铁矿因其矿型复杂，冶炼难度大，吨铁碳排放量远多于普通铁矿石吨铁排放量。据测算，某大型钢铁公司高炉冶炼钒钛磁铁矿吨铁的二氧化碳排放为1508.7千克，如采用纯氢冶金进行冶炼，降碳幅度可达92.1%~100%。

二是有利于源头解决含钛炉渣利用难题。采用纯氢冶金可将还原和熔分过程分开进行、单独控制，可实现全钒钛磁铁矿冶炼，经电炉熔分后，渣中二氧化钛质量分数得到大幅度提高，满足用于硫酸法钛白、低品位钛铁合金工艺原料条件。

三是有利于钒钛磁铁矿资源综合利用。钒钛磁铁矿是一种铁、钛、钒多金属共生的复合矿石，还伴生有铬、镓、钪、钴、镍、铜、铂族元素等多金属有用元素。传统高炉冶炼工艺除了铁、钒，其他元素均无法得到有效综合利用。采用纯氢冶金能够在理想的温度区间内实现对铁、钛、钒元素的定向还原，并通过后续处理工艺实现多种金属元素的有效分离和高效利用。

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