[發明專利]一種生產氯化鈦渣的方法

無效

• 申請號: 201310374846.7
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103451454A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 郭長慶;花曉燕;高雷章;董鑫
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B1/24;C22B1/216;C21B11/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及氯化鈦渣，特指一種生產氯化鈦渣的方法，屬于冶金領域。

背景技術

目前，國內外電爐冶煉氯化鈦渣主要采用兩種工藝流程，即：單段式和兩段式，或稱為一步法和兩步法；所謂單段式工藝是指將鈦鐵精礦和還原劑焦炭粒直接加入到礦熱電爐內，經過爐內電弧高溫熔融和還原使氧化鐵轉變為單質鐵并使鐵和渣分離而獲得富含TiO₂爐渣的一種方法；所謂兩段式工藝是指鈦鐵精礦首先經過低溫固態直接還原將礦石中的大部分氧化鐵還原成為海綿鈦鐵或金屬化球團，然后，再在電爐中將金屬化球團熔化并進行深還原而獲得富含TiO₂爐渣的一種方法；現在全球電爐冶煉鈦渣的企業中絕大部分采用的是單段式工藝，其產量約占電爐高鈦渣的85-90%；兩段式工藝約占10-15%；采用單段式工藝代表性的企業是加拿大魁北克鐵鈦冶金公司QIT；采用兩段式代表性企業是挪威TTI公司；在我國目前幾乎全部采用的是單段式工藝，兩段式工藝目前正在四川龍莽集團和攀枝花鋼鐵集團公司實驗研究之中。

兩段式工藝與單段式最先進的密閉電爐工藝相比其先進性主要表現在以下幾個方面：

(1)???由于使鈦鐵礦中的氧化鐵在較低的溫度下進行固態還原，所以，TiO₂不會被大量的還原成難熔的低價氧化鈦，如Ti₂O₃；

(2)???由于使鈦鐵礦中的氧化鐵在較低的溫度下進行固態還原，所以，獲得高鈦渣的總的電能消耗較低；

(3)???還原鐵金屬化球團在電爐內能夠快速熔化，1550oC-1600oC就可以得到較佳組成的鈦渣，而在單段式電爐內通常的冶煉溫度高達1700oC-1800oC，并且，當金屬化球團中氧化鐵(FeO)含量在15-20%時，非常有利于鈦渣的冶煉；

(4)???鐵和TiO₂的回收率高；

(5)???易于實現連續加料、煙氣控制，自動化程度高和勞動強度低；所以，預還原+電爐熔分法是氯化鈦渣生產工藝今后的發展方向。

轉底爐是近幾年發展起來的一種制備還原鐵的新型設備，圍繞轉底爐制備還原鐵目前已建立起一整套成熟的工藝，采用轉底爐生產還原鐵具有自動化程度高、產能高、生產成本低和對環境沒有污染等突出優點，過去轉底爐工藝主要用于為煉鐵和煉鋼提供原材料，在用于預還原鈦精礦球團來制備鈦渣方面卻很少涉及，所以，研究采用轉底爐制備預還原金屬化球團+電爐熔分生產鈦渣對于降低鈦渣生產過程中的電耗、降低生產成本和減少對環境污染具有重要意義。

在電弧爐熔化金屬化球團的過程中加入石油焦粒可以使渣中的氧化鐵獲得深還原，為鈦渣的進一步富集創造了有利的條件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用鈦精礦轉底爐預還原+電爐熔分兩段式工藝生產氯化鈦渣的新工藝，其工藝步驟如下：

（1）生產氯化鈦渣的原料為：將低磷、低硫和低放射性元素的海濱砂礦研磨，研磨后其粒度-200目大于80%?；海濱砂礦中：TiO₂≥50wt%、TFe30-40wt%、MgO+CaO≤1.5%wt、Al₂O₃≤0.8%wt、MnO≤0.6%wt、P₂O₅≤0.02%wt、S≤0.02%wt、U+Th≤0.5ppm；所用的還原劑石油焦粉中：S≤0.3wt%、灰份≤10wt%、揮發份≤2wt%、固定碳含量≥90wt%，粒度-200目大于70%；

（2）海濱砂礦和石油焦粉按重量比85-95:5-10的比例配料、稱重，配好后的原料加入到潤磨機中進行混合和研磨，料球重量比8-12:1，原料在潤磨機中混合40-60min后加入到混砂機中，同時加入原料重量4-6%的水和2-3%的糖漿拌成濕料，總體水分應控制在≤9wt％；

（3）將濕料運輸至壓球機進行壓球處理，成品球呈橢圓狀，球體積為：長度23-27?mm×長半軸直徑18-22?mm×短半軸直徑10-14mm；

（4）將成品球送入鏈篦機中進行烘干，烘干氣體溫度250℃-270℃，烘干至水分≤3wt％后送入轉底爐系統，在轉底爐中控制還原段的溫度為1350℃-1400℃，時間15-20分鐘，完成冷固結球團的預還原；