[發(fā)明專利]一種含鈦混合熔渣熔融還原回收與調(diào)質(zhì)處理的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610565007.7
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN106048108B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張力;張武
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C21B3/06
• 分類號(hào): C21B3/06;C21B11/00;C22B7/04;C22B34/12;C22B34/22
• 代理公司: 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

1.一種含鈦混合熔渣熔融還原回收與調(diào)質(zhì)處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，熔渣混合：

按質(zhì)量比，含鈦高爐熔渣∶含釩鈦熔融鋼渣＝100∶(1～1000)配料，加入保溫裝置、可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置中，形成含鈦混合熔渣，發(fā)生熔融還原反應(yīng)；將含鈦混合熔渣的溫度控制在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；

其中：

設(shè)定溫度范圍為1400～1600℃；

當(dāng)反應(yīng)裝置采用保溫裝置時(shí)，含鈦混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1400～1600℃；

當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置時(shí)，含鈦混合熔渣的溫度范圍設(shè)定為1450～1600℃；

控制含鈦混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法為：

當(dāng)含鈦混合熔渣的溫度＜設(shè)定溫度范圍下限時(shí)，通過反應(yīng)裝置自身的加熱功能，或向含鈦混合熔渣中加入燃料和/或含釩鈦熔融鋼渣，使含鈦混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；

當(dāng)含鈦混合熔渣的溫度＞設(shè)定溫度范圍上限時(shí)，向含鈦混合熔渣中加入含釩鈦物料、含鐵物料、含氟物料或含鈦高爐熔渣中的一種或幾種，使含鈦混合熔渣的溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍內(nèi)；

步驟2，熔融還原與氧化：

(1)噴吹氣體：向含鈦混合熔渣中，噴吹預(yù)熱后氧化性氣體；其中，氧化性氣體的預(yù)熱溫度為0～1200℃，氧化性氣體時(shí)間與流量的關(guān)系為1～105L/(min·kg)；

(2)控制還原與氧化過程：

在噴吹過程中，通過調(diào)控同時(shí)保證(a)和(b)兩個(gè)參數(shù)：

(a)含鈦混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；

(b)含鈦混合熔渣中，剩余低價(jià)鈦氧化成高價(jià)鈦，剩余鐵氧化物還原成金屬鐵；

調(diào)控方法為：

對應(yīng)(a)：

采用步驟1中的控制含鈦混合熔渣的溫度在設(shè)定溫度范圍的方法；

對應(yīng)(b)：

當(dāng)含鈦混合熔渣中還原性不足時(shí)，向含鈦混合熔渣中加入還原劑，使含鈦混合熔渣中，鐵氧化物還原成金屬鐵；

步驟3，分離回收：

采用以下方法中的一種：

一.當(dāng)反應(yīng)裝置采用保溫裝置時(shí)，采用方法A、方法B或方法C：

當(dāng)反應(yīng)裝置采用不可傾倒的保溫裝置或可傾倒的保溫裝置時(shí)，采用方法A：

(1)將還原氧化后的混合熔渣，冷卻至室溫，獲得的緩冷渣；

(2)含釩金屬鐵沉降到反應(yīng)裝置的底部，形成鐵坨，人工取出鐵坨；將剩余緩冷渣中含釩金屬鐵層，破碎至粒度為20～400μm，磨礦，磁選分離出剩余含釩金屬鐵；

(3)對去除鐵坨和含釩金屬鐵層的緩冷渣，采用重力分選法進(jìn)行分離，獲得鈦精礦、富釩精礦和尾礦；

(4)尾礦的回收利用有2種：①作為水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用濕法冶金、選礦方法或選礦-濕法冶金聯(lián)合法將尾礦中含磷組分分離出來；

僅當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的保溫裝置時(shí)，采用方法B或方法C：

方法B：

(1)將還原氧化后的混合熔渣的溫度降溫至1150～1250℃，將中部和上部的還原氧化后的混合熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；

(2)將下部的還原氧化后的混合熔渣，仍在可傾倒的保溫裝置中，作為方法A還原氧化后的混合熔渣進(jìn)行處理；

方法C：

(1)將還原氧化后的混合熔渣，沉降渣-金分離，獲得含釩鐵水與還原氧化后的含釩鈦熔渣；

(2)當(dāng)還原氧化后的含釩鈦熔渣TiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤10％時(shí)，直接將還原氧化后的含釩鈦熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；

(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；

二.當(dāng)反應(yīng)裝置采用可傾倒的熔煉反應(yīng)裝置或固定式的熔煉反應(yīng)裝置時(shí)，采用方法D：

(1)將還原氧化后的混合熔渣，沉降渣-金分離，獲得含釩鐵水與還原氧化后的含釩鈦熔渣：

(2)將還原氧化后的含釩鈦熔渣，進(jìn)行爐外熔渣處理；

(3)將含釩鐵水送往轉(zhuǎn)爐煉鋼；

其中，爐外熔渣處理采用方法D-1或方法D-2：

方法D-1：當(dāng)還原氧化后的含釩鈦熔渣TiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤10％時(shí)，直接將還原氧化后的含釩鈦熔渣倒出后，空冷或水淬，用作水泥原料或建筑材料；

方法D-2：將還原氧化后的含釩鈦熔渣倒入保溫裝置，按照步驟2中的方法進(jìn)行熔融還原與氧化，分離回收采用方法A、方法B或方法C。