[發明專利]出爐熱渣制備升級鈦渣的方法

有效

• 申請號: 202010636691.X
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111733331B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 劉娟;葉恩東;宋兵;李凱茂
• 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;C04B5/00;C04B5/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 成杰

本發明涉及一種出爐熱渣制備升級鈦渣的方法，屬于鈦渣冶煉及鈦渣升級制備富鈦料技術領域。本發明通過高壓集束射流氧槍噴吹處于熔融態的出爐鈦渣，使鈦渣以小顆粒形式進入渣桶，然后再對出爐熱渣氧化、還原處理，轉變了傳統鈦渣的晶型結構，使難溶的黑鈦石固溶體轉變為易溶的鈦鐵礦相，經改性后鈦渣可直接鹽酸浸出，雜質浸出率高，可制備得到合格的沸騰氯化原料。該發明所采用的直接對出爐熱渣氧化還原工藝，簡化了工序，同時利用了熱能及實現了煤氣和煙氣的循環利用，對鈦冶金及深度利用領域起到了縮短工藝流程及節能降耗的有益效果，本發明工藝使升級鈦渣的生產成本較現有工藝降低了35％～50％。

技術領域

本發明涉及一種出爐熱渣制備升級鈦渣的方法，屬于鈦渣冶煉及鈦渣升級制備富鈦料技術領域。

背景技術

鈦白粉由于具有優異的顏料性能，被廣泛應用于涂料、油墨、塑料、造紙、化纖和橡膠等領域。海綿鈦和鈦白粉由TiCl₄生產而來，因此，TiCl₄是鈦工業生產的重要原料。

沸騰氯化法是生產TiCl₄的主流工藝，但其對原料要求極為苛刻，通常要求原料中TiO₂≥90％，CaO+MgO＜1.5％，嚴格控制其中鈣、鎂含量主要是由于氯化過程中，CaO和MgO會優先于TiO₂氯化，生成CaCl₂和MgCl₂，CaCl₂和MgCl₂屬于低熔點高沸點的物質，在氯化溫度下呈熔融狀態，難以揮發除去，隨著反應的進行，它們在床層內越積越多，使顆粒粘結，惡化流態化爐況，嚴重時甚至堵塞篩板孔眼，無法正常進行氯化操作。由此可見，優質的原料對沸騰氯化爐順行有重要影響。

我國攀西鈦資源屬于高鈣鎂、低品位的鈦鐵巖礦，冶煉所得鈦渣中TiO₂品位約74％，其中鈣鎂合量約7％～9％。要想利用攀枝花鈦資源升級制備合格的沸騰氯化原料，工業生產方法中，鹽酸法由于浸出速度快，去除非鐵雜質能力強，被認為是攀枝花鈦資源升級制備高品質富鈦料最可行的方法，為此，攀鋼集團形成了鈦渣氧化-還原-鹽酸加壓浸出工藝。其中，氧化焙燒過程中，鈦渣黑鈦石相中的Ti³⁺和Fe²⁺被氧化成Ti⁴⁺和Fe³⁺，目標產物金紅石型TiO₂析出，Fe、Mg等雜質富集在新相板鈦礦固溶體(Fe₂TiO₅)_d(MgTi₂O₅)_e)中，同時，原致密顆粒中出現大量的孔洞和裂紋。還原焙燒將氧化焙燒后新相還原成易溶的FeTiO₃，利于提高鹽酸浸出過程中雜質浸出率。傳統的鈦渣升級工藝是采用冷卻酸溶性鈦渣氧化還原改性再鹽酸加壓浸出，造成出爐熱渣極大的熱損失，以及增加了氧化還原設備及運行成本投入，使得采用酸溶性鈦渣走氧化還原改性、鹽酸浸出工藝的成本一直居高不下，導致該工藝路線經濟不可行。

電爐冶煉時，鈦渣的出渣溫度為1680℃～1750℃，現有冷卻方式為將熱渣裝入渣盆中，直接噴水冷卻，冷卻效率低，且造成熱能的極大損失。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種出爐熱渣制備升級鈦渣的方法，能夠降低制備升級鈦渣的成本。

為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案是：出爐熱渣制備升級鈦渣的方法，包括如下步驟：

預先在熔煉爐的出渣工位設置有呈臥式擺放的渣桶，渣桶配設有加熱裝置和蓋板；

熔煉時，熔煉爐利用出渣溜槽進行出渣，在鈦渣出渣過程中，利用高壓集束射流氧槍在渣流的側方位向處于熔融態的鈦渣噴射，使鈦渣以顆粒形式噴射進入渣桶；

鈦渣噴射進入渣桶后，將渣桶的進口端利用蓋板封閉；然后往渣桶中通入含氧氣體，使熱渣與氧氣發生氧化反應；