一种高炉渣综合利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种高炉渣综合利用的方法，属于高炉渣回收技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种高炉渣综合利用的方法


[0001]本专利技术涉及高炉渣回收
，尤其涉及一种高炉渣综合利用的方法
。

技术介绍

[0002]高炉渣是高炉或电炉冶炼钒钛磁铁矿的副产物，主要分布在四川攀西地区和河北承德地区
。
高炉渣主要含有钛
、
钙
、
硅等元素，是一种难处理矿
。
以承德地区的高炉渣为例，其主要以堆存形式处理，未利用的主要原因：第一
、
现有的高炉渣提钛工艺流程复杂
、
提取率低
、
成本高
。
第二
、
高炉渣中
TiO2的含量高于4％时，会降低水泥的活性和强度，不易大量使用
。
由于高炉渣中含有大量的附加值较高的
TiO2，大量的
CaO
和
SiO2冶金溶剂，极具利用价值
。
[0003]现有的含钛高炉渣提钛工艺包括酸
、
碱浸出法
、
高温碳化
‑
低温氯化法等
。
但酸
、
碱法存在钛提取率低，酸碱消耗量大，环境污染大等问题；高温碳化
‑
低温氯化法存在碳热还原参数难以确定，处理量低的问题
。
[0004]现有的含钛高炉渣制备材料的研究主要包括：杨合等人研究发现含钛高炉渣具有良好的光催化效果，对硝基苯废水的光催化降解效果较好
。
雷姗等人研究发现含钛高炉渣基
TiO2为载体的烟气脱硝催化剂具有良好的表面酸性和还原能力，效果优于商业原料制备的催化剂
。
王辉等人研究发现含钛高炉渣制备的光催化抗菌材料对白色念珠菌有明显的抗菌性能
。
贺东风等人研究发现低钛高炉渣中的少量
TiO2是良好的形核剂，高炉渣的添加量对微晶玻璃的性能影响显著
。
上述研究均取得了一定的成果，但部分研究或处于研发阶段，或具有处理量小的特点，暂未得到大规模工业化应用
。
[0005]专利
CN106048108A
提出了一种混合熔渣熔融还原生产与调制处理的方法
。
其原理是先通过将高炉渣与钢渣混合并加热至熔融态，熔渣中的碳可将其中的氧化铁还原为金属铁，反应过程中向熔渣中喷吹氧化性气体将其中的钛元素氧化为
+4
价的钙钛矿，再通过浮选将其选出，其中的
TiO2的质量分数为
35
～
52
％，钛的回收率为
60
‑
80
％，金属铁的回收率为
90
‑
97
％
。
然而，该方法得到的钙钛矿晶粒大小不均
、
分选难度高，钛的回收率低
。
[0006]专利
CN113355529A
提出了一种从含钛高炉渣中富集金属钛的方法
。
其原理在含钛高炉渣中加入纳米级氧化铁和碳粉制成球团后进行低温固态焙烧，形成钛铁尖晶石结构的富集相，再将其磁选分离
。
该方法是固态富集法，仅能通过纳米级氧化铁
、
碳粉与高炉渣混合反应生产出磁性的富集相
Fe2TiO4。
然而，该方法得到的磁性相粒度较小，难以磁选分离
。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种高炉渣综合利用的方法，该方法将高炉渣中
TiO2富集并与
CaO、SiO2分离，通过该方法将得到钛精矿和生产建筑材料的优质原料
。
[0008]本专利技术所述的高炉渣综合利用的方法，包括以下步骤：
[0009](1)
将高炉渣
、
含铁钛钒铬物料
、
添加剂混合置于反应装置中；所述高炉渣和含钛钒铬铁物料的质量比为：1：
(0
‑
1.5)
；
[0010](2)
升温至区间温度
1100
‑
1450℃
，保温0～
3h
，然后升高至最高温度
1450
‑
1750℃
，升至最高温度后开启磁场并保温进行反应，保温时间为
0.1
～
5h
；
[0011](3)
反应结束后，混合渣冷却至室温，并关闭磁场，将反应罐底部的混合渣破碎至
200
目以上，通过磁选的方法将磁性富集相分离出来
。
[0012]优选的，步骤
(1)
所述高炉渣为低钛高炉渣或高钛高炉渣中的任意一种或混合渣，所述高炉渣为固态高炉渣或熔融态高炉渣
。
[0013]优选的，步骤
(1)
所述含钒钛铬的物料为固态含钒钢渣
、
熔融态含钒钢渣
、
熔融态普通钢渣
、
固态普通钢渣
、
氧化铁皮
、
钒钛磁铁矿原矿
、
钒钛磁铁矿精矿
、
铁精矿
、
提钒尾渣
、
钛精矿
、
选钛尾矿
、
三氧化二铁中的至少一种
。
[0014]优选的，步骤
(1)
所述添加剂为碳质还原剂
、
碱性氧化物
、
酸性氧化物
、
碱性盐
、
酸性盐及氟盐中的至少一种
。
[0015]优选的，所述碳质还原剂为碳粉
、
无烟煤
、
烟煤和硅铁中的至少一种；所述碱性氧化物包括但不限于氧化钙；所述酸性氧化物包括但不限于二氧化硅；所述碱性盐为碳酸钠
、
碳酸钙中的至少一种；所述酸性盐为硅酸钠
、
硅酸钙中的至少一种；所述氟盐为氟化钙和氟化钠中的至少一种
。
[0016]优选的，所述碳质还原剂的加入量为高炉渣及含铁钛钒铬物料中总
Fe2O3质量的
0.02
‑4倍；所述碱性氧化物
、
酸性氧化物
、
碱性盐和酸性盐的添加量按照熔渣中硅酸度范围
0.1
‑
2.5
添加
。
所述熔渣的硅酸度为炉渣中酸性氧化物含氧量之和与碱性氧化物含氧量之和的比值
。
[0017]优选的，步骤
(2)
所述磁场为电磁场，所述电磁场的磁感应强度为0‑
10T。
[0018]优选的，步骤
(2)
所述升温速率为5～
20℃/min
；
[0019]优选的，步骤
(2)
还包括升至最高温度后的搅拌步骤，所述搅拌采用机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高炉渣综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将高炉渣
、
含铁钛钒铬物料
、
添加剂混合置于反应装置中；所述高炉渣和含钛钒铬铁物料的质量比为：1：
(0
‑
1.5)
；
(2)
升温至区间温度
1100
‑
1450℃
，保温0～
3h
，然后升高至最高温度
1450
‑
1750℃
，升至最高温度后开启磁场并保温进行反应，保温时间为
0.1
～
5h
；
(3)
反应结束后，混合渣冷却至室温，并关闭磁场，将反应罐底部的混合渣破碎至
200
目以上，通过磁选的方法将磁性富集相分离出来
。2.
根据权利要求1所述高炉渣综合利用的方法，其特征在于，步骤
(1)
所述高炉渣为低钛高炉渣或高钛高炉渣中的任意一种或混合渣，所述高炉渣为固态高炉渣或熔融态高炉渣
。3.
根据权利要求1所述高炉渣综合利用的方法，其特征在于，步骤
(1)
所述含钒钛铬的物料为固态含钒钢渣
、
熔融态含钒钢渣
、
熔融态普通钢渣
、
固态普通钢渣
、
氧化铁皮
、
钒钛磁铁矿原矿
、
钒钛磁铁矿精矿
、
铁精矿
、
提钒尾渣
、
钛精矿
、
选钛尾矿
、
三氧化二铁中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述高炉渣综合利用的方法，其特征在于，步骤
(1)
所述添加剂为碳质还原剂
、
碱性氧化物
、
酸性氧化物
、
碱性盐
...

【专利技术属性】
技术研发人员：董自慧，杨瑞臣，
申请(专利权)人：承德石油高等专科学校，
类型：发明
国别省市：