一种改性钛精矿的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性钛精矿的制备方法，属于钛渣冶炼技术领域。一种改性钛精矿的制备方法，该方法包括以下步骤：a、氧化：控制钛精矿氧化率不小于90％；b、还原：控制还原后钛精矿氧化率在30％～50％；c、分级：得到粒径为+200目≥90％的粗粒级钛精矿，粒径为‑200目≥90％的细粒级钛精矿，所述粗粒级钛精矿即为改性钛精矿A；d、造球：对细粒级钛精矿进行造球处理，控制球团粒度在10～20mm，得改性钛精矿B；所述改性钛精矿为改性钛精矿A、改性钛精矿B中的至少一种。本发明专利技术改性钛精矿作为钛渣冶炼原料，可有效降低冶炼电耗及冶炼时间，同时改善了造球条件实现了细粒级钛精矿的合理利用，节能降本效果明显，具有良好的国内外推广应用前景。

A preparation method of modified titanium concentrate

The invention discloses a preparation method of modified titanium concentrate, which belongs to the technical field of titanium slag smelting. A method for the preparation of modified titanium concentrates, which includes the following steps: A, oxidation: the oxidation rate of the titanium concentrate is not less than 90%; B, reduction: the oxidation rate of the titanium concentrate is 30% ~ 50% after the control reduction; C and classification: the coarse grained titanium concentrate with a particle size of more than 90%, with a particle size of 200 mesh more than 90% of fine grade titanium concentrate Ore, the coarse-grained titanium concentrates are modified titanium concentrates A; D, ball making: pelletizing titanium concentrate, controlling the pellet size from 10 to 20mm, and the modified titanium concentrate B; the modified titanium concentrate is at least one of the modified titanium concentrate A and the modified titanium concentrate B. As the raw material of titanium slag, the modified titanium concentrate can effectively reduce the smelting electricity consumption and smelting time. At the same time, it improves the conditions of the ball making to realize the reasonable utilization of the fine grain grade titanium concentrate, and the effect of saving energy and reducing the cost is obvious, and has a good prospect of popularization and application at home and abroad.

【技术实现步骤摘要】
一种改性钛精矿的制备方法
本专利技术属于钛渣冶炼
，具体涉及一种改性钛精矿的制备方法。
技术介绍
我国虽然钛矿资源丰富，但资源量却是以一直不被国际同行看好的岩质钛铁矿为主，这类矿产成分复杂，TiO2品位低，采选难度大。攀枝花地区是我国最大的钛精矿产地，占国内总产量的46％，其钛精矿为钒钛磁铁矿，品位低、杂质含量高，冶炼还原活性较低，电耗较高。近年来，为了进一步提高选钛收率，钛精矿粒度越来越细，这就进一步增加了用其进行钛渣冶炼的难度，冶炼收率降低、除尘系统压力增加，冶炼电耗增加。本专利技术前期基础研究表明，通过氧化还原等改性措施可以有效改进钛精矿的还原活性。前期研究表明，单纯的氧化改性可以提高钛精矿的还原反应速度，但是CO气体产生集中，烟气量大且烟气温度较高，对除尘系统要求较高。实验室研究表明，通过一定程度的弱还原可以进一步破坏钛精矿的致密结构，从而提高还原速度，同时可以达到降低气体产生量，稳定炉况的目的。前期造球试验表明，钛精矿由于比重较低，浮选剂残留等原因，导致其成球效果不佳，粘结剂比例增加，造球成本增加。通过表面改性处理，浮选剂残留得到有效去除，可很好的改善其成球效果，降低球团生产成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改性钛精矿的制备方法，采用该方法制备所得改性钛精矿可作为一种优质的钛渣冶炼原料使用。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种改性钛精矿的制备方法，该方法包括以下步骤：a、氧化：对钛精矿进行氧化处理，控制钛精矿氧化率不小于90％，得氧化后的钛精矿；b、还原：将氧化后的钛精矿进入还原工序，控制钛精矿氧化率在30％～50％，得还原后的钛精矿；c、分级：对还原后的钛精矿进行分级处理，得到粒径为+200目≥90％的粗粒级钛精矿，粒径为-200目≥90％的细粒级钛精矿，所述粗粒级钛精矿即为改性钛精矿A；d、造球：对细粒级钛精矿进行造球处理，控制球团粒度在10～20mm，得改性钛精矿B；所述改性钛精矿为改性钛精矿A、改性钛精矿B中的至少一种。其中，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤a中，所述氧化处理的条件为以煤气或者天然气燃烧作为热源，以空气作为氧化气氛，氧化气氛流速为0.1～0.5m/s，氧化温度为900～1200℃。其中，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤a中，所述氧化处理的氧化时间为1～2.5h。其中，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤b中，步骤b中，所述还原工序的条件为以一氧化碳、煤气或者氢气作为还原气体，还原气体流速0.1～0.5m/s，还原温度为800～1100℃。其中，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤a中，所述氧化处理的还原时间为1～2.5h。其中，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤a和步骤b中，所述氧化率通过以下公式计算得到：氧化率＝0.7×Fe2O3％÷(0.7×Fe2O3％+0.78×FeO％)；其中，Fe2O3％表示Fe2O3在钛精矿中的质量百分含量，FeO％表示FeO在钛精矿中的质量百分含量。其中，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤d中，所述造球处理中细粒级钛精矿、粘结剂和水的质量配比为100：1～2：1～2。其中，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤d中，所述粘结剂为膨润土。优选的，上述所述的改性钛精矿的制备方法中，步骤a氧化、步骤b还原和步骤c分级所采用的设备为流态化装置。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种改性钛精矿的制备方法，通过钛精矿氧化、钛精矿还原、钛精矿分级及细粒级钛精矿造球等步骤，制备得到改性钛精矿，其可作为一种优质的钛渣冶炼原料使用；改性过程中，通过控制较佳的还原度使粗粒级钛精矿具有良好的冶炼性能，并消除了细粒级钛精矿的表面浮选药剂，同时改善了造球条件，大大降低了造球难度，便于造球后入炉使用，实现了细粒级钛精矿的合理利用；采用本专利技术方法制备所得改性钛精矿进行冶炼，解决了除尘系统堵塞问题，且烟气量可控；单炉冶炼时间大幅度缩短，反应活性增加，提高输入功率后冶炼时间明显缩短且炉内无生料堆积，化料效果好，冶炼电耗明显降低，节能降本效果明显，实现可行性高，具有良好的国内外推广应用前景。附图说明图1是本专利技术改性钛精矿的制备工艺流程示意图。具体实施方式具体的，一种改性钛精矿的制备方法，该方法包括以下步骤：a、氧化：对钛精矿进行氧化处理，控制钛精矿氧化率不小于90％，得氧化后的钛精矿；b、还原：将氧化后的钛精矿进入还原工序，控制钛精矿氧化率在30％～50％，得还原后的钛精矿；c、分级：对还原后的钛精矿进行分级处理，得到粒径为+200目≥90％的粗粒级钛精矿，粒径为-200目≥90％的细粒级钛精矿，所述粗粒级钛精矿即为改性钛精矿A；d、造球：对细粒级钛精矿进行造球处理，控制球团粒度在10～20mm，得改性钛精矿B；所述改性钛精矿为改性钛精矿A、改性钛精矿B中的至少一种。本专利技术提供了一种改性钛精矿的制备方法，可针对各种类型的钛精矿进行改性，特别是针对较细的钛精矿岩矿(-200目含量≥30％)，获得优质钛渣冶炼原料。该方法主要包括：钛精矿氧化、钛精矿还原、钛精矿分级及细粒级钛精矿造球等步骤，过程中根据钛精矿分级后的粒径可获得改性钛精矿A和改性钛精矿B，改性钛精矿A和改性钛精矿B可单独使用，也可混合使用，并不影响钛渣冶炼结果。专利技术人在研究过程中发现，通过氧化还原等改性措施可以有效改进钛精矿的还原活性；单纯的氧化改性可以提高钛精矿的还原反应速度，但是CO气体产生集中，烟气量大且烟气温度较高，对除尘系统要求较高；通过一定程度的弱还原可以进一步破坏钛精矿的致密结构，从而提高还原速度，同时可以达到降低气体产生量，稳定炉况的目的。因此，本专利技术先将钛精矿进行氧化处理，再将氧化后的钛精矿进行还原处理。步骤a中，对钛精矿进行氧化处理时，以煤气或者天然气燃烧作为热源，以空气作为氧化气氛，氧化气氛流速为0.1～0.5m/s，氧化温度为900～1200℃；其中，通过调整热源气体流量将氧化温度控制为900～1200℃，并控制氧化时间为1～2.5h，从而控制钛精矿氧化率不小于90％。步骤a中，氧化装置可以采用回转窑、竖炉、流态化装置等常规设备；为了提高氧化效率，并配合后续还原、分级步骤，优选流态化氧化设备。钛精矿经步骤a氧化后，为了提高显热利用率降低综合能耗可将将氧化后的钛精矿直接热装进入还原工序。步骤b中，对氧化后的钛精矿进行还原处理时，以一氧化碳、煤气或者氢气作为还原气体，还原气体流速为0.1～0.5m/s，还原温度为800～1100℃，还原时间为1～2.5h，从而控制钛精矿氧化率在30％～50％，得到还原后的钛精矿。步骤b中，还原装置可以采用回转窑、竖炉、流态化装置等常规设备；当步骤a选择流态化氧化设备时，为了与流态化氧化工序有效衔接，优选流态化还原设备。步骤a和步骤b中，所述氧化率可通过以下公式计算得到：氧化率＝0.7×Fe2O3％÷(0.7×Fe2O3％+0.78×FeO％)；其中，Fe2O3％表示Fe2O3在钛精矿中的质量百分含量，FeO％表示FeO在钛精矿中的质量百分含量；或者可以认为：步骤a中，Fe2O3％、FeO％分别表示Fe2O3、FeO在氧化后的钛精矿中的质量百分含量；步骤b中，Fe2O3％、FeO％分别表示Fe2O3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
改性钛精矿的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、氧化：对钛精矿进行氧化处理，控制钛精矿氧化率不小于90％，得氧化后的钛精矿；b、还原：将氧化后的钛精矿进入还原工序，控制钛精矿氧化率在30％～50％，得还原后的钛精矿；c、分级：对还原后的钛精矿进行分级处理，得到粒径为+200目≥90％的粗粒级钛精矿，粒径为‑200目≥90％的细粒级钛精矿，所述粗粒级钛精矿即为改性钛精矿A；d、造球：对细粒级钛精矿进行造球处理，控制球团粒度在10～20mm，得改性钛精矿B；所述改性钛精矿为改性钛精矿A、改性钛精矿B中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.改性钛精矿的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、氧化：对钛精矿进行氧化处理，控制钛精矿氧化率不小于90％，得氧化后的钛精矿；b、还原：将氧化后的钛精矿进入还原工序，控制钛精矿氧化率在30％～50％，得还原后的钛精矿；c、分级：对还原后的钛精矿进行分级处理，得到粒径为+200目≥90％的粗粒级钛精矿，粒径为-200目≥90％的细粒级钛精矿，所述粗粒级钛精矿即为改性钛精矿A；d、造球：对细粒级钛精矿进行造球处理，控制球团粒度在10～20mm，得改性钛精矿B；所述改性钛精矿为改性钛精矿A、改性钛精矿B中的至少一种。2.根据权利要求1所述的改性钛精矿的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述氧化处理的条件为以煤气或者天然气燃烧作为热源，以空气作为氧化气氛，氧化气氛流速为0.1～0.5m/s，氧化温度为900～1200℃。3.根据权利要求1或2所述的改性钛精矿的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述氧化处理的氧化时间为1～2.5h。4.根据权利要求1所述的改性钛精矿的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖军，叶恩东，韩可喜，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51