[發明專利]用含鈦爐渣制備碳化鈦渣的方法

在審

• 申請號: 201910542760.8
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110106364A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 趙青娥;黃家旭;王東生
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B34/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉揚

本發明涉及含鈦爐渣冶煉方法領域，尤其是一種縮短反應時間、降低冶煉電耗的用含鈦爐渣制備碳化鈦渣的方法，包括如下步驟：a、將含鈦爐渣加入到礦熱爐或電弧爐內并升溫，當溫度到達設定值時，加入碳質還原劑，并利用碳質還原劑與爐內的含鈦爐渣反應；b、將爐內煙氣溫度及CO濃度值作為反應控制的判定依據，依據爐內煙氣溫度及CO濃度值來調節輸入功率和還原劑加料速度，從而維持CO濃度值，控制反應處于最佳平穩狀態；c、還原劑加料結束，當CO濃度值逐步下降至設定濃度時，開始出渣，結束反應，得到碳化鈦渣。利用本發明可縮短反應時間，降低冶煉電耗，提高含鈦爐渣制備碳化鈦渣的技術經濟性，本發明尤其適用于含鈦爐渣制備碳化鈦渣的工藝之中。

技術領域

本發明涉及含鈦爐渣冶煉方法領域，尤其是一種用含鈦爐渣制備碳化鈦渣的方法。

背景技術

鈦是一種重要的戰略資源，鈦產品在各個領域有著廣泛的用途。鈦白粉被用于涂料、紡織、造紙、油墨、化妝品等領域；金屬鈦被用于航空航天、能源、武器、汽車、醫療、建筑等行業。先進的鈦工業是綜合國力的重要標志，大力發展鈦工業對鞏固國防和國民經濟建設有重要的戰略意義。

含鈦爐渣中含有10％～30％的TiO₂，若不加以利用，不但會污染環境，還會造成鈦資源的嚴重浪費。將含鈦爐渣轉化為碳化鈦渣是一條可行的提鈦路線，通過高溫下碳熱還原將含鈦爐渣中的TiO₂轉化為TiC，再進一步制備成四氯化鈦、鈦白粉或碳化鈦產品，可實現含鈦爐渣中鈦資源的綜合利用。

在含鈦爐渣制備碳化鈦渣的過程中，維持快的反應速率和準確的終點判斷是實現低成本、高效冶煉的關鍵。現有的冶煉方法往往會有反應不平穩或反應速率過慢，會延長反應時間，降低熱效率，增加冶煉電耗等問題；而出爐時機判斷不準確，會導致碳化鈦含量忽高忽低，產品指標波動大，鈦收率低等缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種縮短反應時間、降低冶煉電耗的用含鈦爐渣制備碳化鈦渣的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：用含鈦爐渣制備碳化鈦渣的方法，包括如下步驟：a、首先，將含鈦爐渣加入到礦熱爐或電弧爐內并升溫，當溫度到達設定值時，加入碳質還原劑，并利用碳質還原劑與爐內的含鈦爐渣反應；b、其中，在反應過程中，將爐內煙氣溫度及CO濃度值作為反應控制的判定依據，并依據爐內煙氣溫度及CO濃度值來調節輸入功率和還原劑加料速度，從而維持CO濃度值，并控制反應處于最佳平穩狀態；c、還原劑加料結束，當CO濃度值逐步下降至設定濃度時，開始出渣，結束反應，得到碳化鈦渣。

進一步的是，所述含鈦爐渣中TiO₂含量為10％～30％。

進一步的是，所述礦熱爐或電弧爐安裝有煙氣凈化系統，并在煙氣凈化系統的除塵煙道上設置有煙氣溫度和煙氣成分在線檢測裝置。

進一步的是，所述煙氣溫度和煙氣成分值在線檢測裝置實時監測爐內產生的高溫煙氣溫度及煙氣中CO濃度值。

進一步的是，所述煙氣溫度值為還原劑加入時機的判定依據。

進一步的是，煙氣溫度在850℃～960℃范圍時加入還原劑。

進一步的是，所述煙氣中CO濃度值作為反應進行程度的判定依據。

進一步的是，步驟c中，當反應接近終點時，CO濃度開始下降，待CO濃度下降至10％以下時，視為反應達到終點，開始出渣。

進一步的是，步驟a中，含鈦爐渣首先加入礦熱爐或電弧爐內進行加熱，待爐內煙氣溫度達到850℃時，開始加入碳質還原劑。

進一步的是，步驟b的反應過程中，CO濃度值穩定在50％～70％之間。