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本文围绕高铬型钒钛磁铁矿多金属综合利用过程中金属化率低、有价元素难分离等问题,以攀西红格地区高铬型钒钛磁铁精矿为铁矿原料,运用煤基直接还原-熔分工艺,首先研究了预氧化、添加剂等处理手段对高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原的强化效果,然后对经煤基直接还原强化后的高铬型钒钛磁铁矿进行高温熔分实验。借助XRD、矿相显微镜等表征技术,所得主要结论如下:(1)预氧化处理会抑制较低还原温度(1200℃)下的高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原,而对较高还原温度(1350℃)下的直接还原起到强化作用。其中,在1350℃,30min还原条件下,经800℃,30min的预氧化处理,高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原的金属化率可达95.58%。此时,矿石中磁铁矿消失,铁钛矿减少,出现金红石相。(2)不同添加剂对高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原的影响表明:CaCO3添加剂的添加会弱化还原过程,导致金属化率降低;Na2CO3添加剂的添加会导致金属液相的形成,不利于提高金属化率;CaO作为添加剂对还原过程金属化率的提升效果比较明显,且随着添加量的增大,强化的效果也在加大。当CaO添加量为5%时,金属化率最高可达 96.68%。(3)经煤基直接还原强化后的高铬型钒钛磁铁矿高温熔分实验表明:在CaO的添加量为5%时,Fe、Cr和V的最高回收率为25.10%、43.80%和61.44%,Ti元素的回收率均在90%以上;CaO的添加使P和S元素在渣相中富集的程度越高,V元素更多地留在了金属相,Cr元素主要以FeCr2O4的形式存在于渣相,Ti元素以CaTiO3稳定矿物的形式留在渣相中。但在1550℃,30min的熔分条件下,煤基直接还原后的高铬型钒钛磁铁矿熔分强度还不够高,仍需继续研究。本论文的研究成果可为高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原提供支撑,为高铬型钒钛磁铁矿的多金属综合利用的工艺改进提供参考,对继续推进高铬型钒钛磁铁矿多金属综合利用的科研课题提供有益的借鉴意义。