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从钒钛磁铁矿高炉渣中回收二氧化钛的方法技术

技术编号:4305249 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种从钒钛磁铁矿高炉渣中回收二氧化钛的方法,具体包括如下步骤:A、将高炉中排出的液态高温炉渣收集到装有生石灰的渣罐内,得液态钙钛矿;B、将渣罐送到隧道窑;C、结晶,沉降分异后得攀钛透辉石;D、清除攀钛透辉石上的炉渣;E、氯气置换;F、分离出二氧化钛。本发明专利技术采用物理方法,将钒钛矿高炉渣通过结晶分异缓冷沉降,实现对炉渣中二氧化钛的回收,在渣罐和隧道窑中完成回收,不需要其他专用设备,成本低廉;整个回收过程操作简便,回收效果突出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶炼技术,特别是一种。
技术介绍
攀西地区丰富的钒钛磁铁矿是高钛型的,是世界最难冶炼的矿种,国家为了开发利用这些宝贵的资源,前后三次集中全国力量进行技术攻关,专利技术了中国独特的冶炼技术,即喷枪加相应的造渣冶炼工艺,解决了出铁的问题。70年代攀钢投产之后,高炉运行不顺,高炉利用系数不高,长期低于l,企业亏损,生产难以组织。这次攻关改洗炉用矿为生产配矿,高炉运行正常,产量逐渐提高,突破了 1.7的设计利用系数,攀钢走向盈利。80年代第三次攻关,继续完善第二次攻关结果,在配矿中实行高低品位并用的配矿制度,取消了喷枪,实现了喷煤、富氧,计算机控制,利用系数突破2.0,以后每年都有新的突破,目前突破了2.5,在世界上名列前茅。 钛是地球中的稀有元素,它的优异特殊性能为人们所青睐。100多年来让人们在钒钛矿的开发利用上花了很大精力,做了大量试验研究,取得了很大的成就。中国的钒钛资源占了世界总量的近一半,而攀西地区却是我国钒钛资源的集中地,占全国钒钛资源总量的80%以上。因此搞好攀西地区钒钛的开发利用异常重要。在近50年里,我国在钒钛资源的勘探、开发利用上花了很大的人力、物力、财力,取得了举世公认的成绩。攀西地区丰富的钒钛矿与其他地区不一样,属高钛型。钛在钒钛矿中所占比重很高,而独立的钛铁矿相对较低,在选矿时,钒钛精矿中所占的1102占55%,高的超过58%,而在尾矿1102只占45%低的超过41 % ,能以钛铁矿形式选出的不足30% ,很显然,绝大部分的Ti2存在于高炉渣中,精矿中的Ti02超过97%进入渣中,其价值远高于铁和钒。按照价值计算, 一吨铁中钒渣价值为100余元, 一吨生铁炼成钢价值不超过300元,而5-7吨生铁的高炉渣可回收1吨(100% )1102,而钛的价格为2.3万元/吨,因 ,在高炉冶炼中,Ti的回收具有重大意义。2004. 3. 3,国家知识产权公开了一种名为"从含有二氧化钛的物料如炼钢炉渣中回收二氧化钛的方法"的专利技术专利(公告号CN1479795),该方法包括以下步骤研磨二氧化钛原料,使该颗粒状原始进料与硫酸在规定条件下反应,溶解和过滤含有硫酸氧钛的所得饼状物,水解硫酸氧钛,以及在洗涤水解产物后,煅烧该水解产物,以获得二氧化钛。该回收方法是采用粉碎研磨后酸化水解并煅烧的方法, 一方面程序复杂,需要酸化反应并水解,还要进行煅烧工序;另一方面,酸化和水解反应条件高,不容易水解彻底,在没能彻底完成水解的时候,钛就会因为没能被回收而作为废物处理浪费掉;而且,在煅烧过程中需要加以煅烧专用辅助设备,这既增加了回收过程的长度,也增加了回收过程的成本,而且能耗很大。
技术实现思路
为解决现有技术的上述问题,本专利技术提供一种二氧化钛的回收方法,特别是一种。本专利技术能从钒钛矿高炉渣中有效地将二氧化钛分离出来。 本专利技术采用如下技术方案 —种,其特征在于具体包括如下步骤 A、将高炉中排出的液态高温炉渣收集到装有生石灰CaO的渣罐中,其目的是增加钙钛矿形成量,其中石灰占炉渣重量的3_8%,得液态钙钛矿; B、将渣罐送至隧道窑; C、利用渣的自身温度在隧道窑内保持温度1000-110(TC 48-72小时缓冷,让液态混合物中部份物质在该状态下结晶,不同物质形成的结晶体根据重量不同在重力作用下完成沉降分异,得到常温下以隐晶质形态冷却下来的金黄色攀钛透辉石; D、人力清除攀钛透辉石上的炉渣; E、将清除炉渣后的攀钛透辉石置于置换炉内,向置换炉内持续通入氯气,将攀钛透辉石内的二氧化钛生成TiCI4 ; F、清理置换炉内除TICl4外的杂物,然后通入氧气,反应后得到高纯度的二氧化钛和氯气,将氯气回收。 为达到更好的效果,隧道窑内温度保持在1000-1050°C,并保持这个温度60-70小时。 步骤E中氯气量控制在25% -30% ,温度80-140°C ,氯气通入时间持续在2. 5-3小时。 步骤F中氧气纯度为93X以上,氧气的通入量为每吨TiCl4lO-15m 时间为1. 5-2小时,温度保持在200-300°C 。 所述攀钛透辉石的成分按重量百分比计为V2050. 08、 Si020 . 77、 Ti0255 . 81、A12030. 58、 FeO 0. 24、 CaO 38. 67、 MgO 1. 06、 Mn020 . 05,攀钛透辉石占渣的65%,含Ti02高的矿物中Ti02含量为高炉渣总量的56. 4%,含Ti02高的矿物占高炉渣总量的22. 8%。 本专利技术采用物理方法,将钒钛矿高炉渣通过结晶分异缓冷沉降,实现对炉渣中二氧化钛的回收,能耗低,不会带来其他物质对二氧化钛回收的影响,优于机械破碎磨细后磁选或重力选法以及浮选法和酸解法等;渣罐中加氧化钙,增加了钙钛矿量,在后面缓冷结晶过程中钙钛矿和其他几种含二氧化钛的矿物的结晶点略有差异,沉降过程中不会单独分离,能最大限度的增加钙钛矿形成量,按攀钢配矿法生产,不加生石灰其钙钛矿含量为16%,加生石灰钙钛矿含量为27%,全钒钛高炉冶炼不加生石灰得钙钛矿20%,加生石灰得钙钛矿31 % ,。使用氯气与攀钛透辉石反应,得到金黄色TiCl4和其他非金黄色的氯化物,便于将其中的钛分离出来,在渣罐和窑中完成回收过程,不需要其他专用设备,成本低廉;整个回收过程操作简便,而且回收效果突出。具体实施例方式—种,其特征在于具体包括如下步骤一种,其特征在于具体包括如下步骤 A、将高炉中排出的液态高温炉渣收集到装有生石灰CaO的渣罐中,其中石灰占炉渣重量的8 % ,得液态f丐钛矿;4 B、将渣罐送至隧道窑; C、利用渣的自身温度在隧道窑内保持温度IIO(TC缓冷72小时,让液态混合物中部份物质在该状态下结晶,不同物质形成的结晶体根据重量不同在重力作用下完成沉降分异,得到常温下以隐晶质形态冷却下来的金黄色攀钛透辉石,其成分为V205 0.08、 Si020.77、Ti02 5 5 . 81、A1203 0.58、Fe0 0. 24、 CaO 38.67、MgO 1.06、Mn02 0 . 05,含Ti02高的矿物中Ti02含量为56. 4-65%,含Ti02高的矿物占高炉渣总量的22. 8% ; D、人力清除攀钛透辉石上的炉渣; E、将清除炉渣后的攀钛透辉石置于置换炉内,向置换炉内持续通入氯气,将攀钛透辉石内的二氧化钛生成TICl4,氯气量控制在30%,温度140°C ; F、之后通氧气进行最后置换反应除去氯,分离出高纯度的二氧化钛,将氯气回收再用,其中氧气纯度为93%以上,氧气的通入量为每吨TiCIJ5m 时间为2小时,温度保持在300°C。 实施例2 —种,其特征在于具体包括如下步骤 A、将高炉中排出的液态高温炉渣收集到装有生石灰CaO的渣罐中,其目的是增加钙钛矿形成量,其中石灰占炉渣重量的3%,得液态钙钛矿; B、将渣罐送至隧道窑; C、利用渣的自身温度在隧道窑内保持温度IOO(TC缓冷48小时,让液态混合物中部份物质在该状态下结晶,不同物质形成的结晶体根据重量不同在重力作用下完成沉降分异,得到常温下以隐晶质形态冷却下来的金黄色攀钛透辉石; D、人力清除攀钛透辉石上的炉渣; E、将清除炉渣后的攀钛透辉石置于置换炉内,向置换炉内持续通入氯气,将攀钛透辉石内的二氧化钛本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种从钒钛磁铁矿高炉渣中回收二氧化钛的方法,其特征在于:具体包括如下步骤:  A、将高炉中排出的液态高温炉渣收集到装有生石灰CaO的渣罐中,其目的是增加钙钛矿形成量,其中石灰占炉渣重量的3-8%,得液态钙钛矿;  B、将渣罐送至隧道窑;C、利用渣的自身温度在隧道窑内保持温度1000-1100℃48-72小时缓冷,让液态混合物中部份物质在该状态下结晶,不同物质形成的结晶体根据重量不同在重力作用下完成沉降分异,得到常温下以隐晶质形态冷却下来的金黄色攀钛透辉石;  D、人力清除攀钛透辉石上的炉渣;  E、将清除炉渣后的攀钛透辉石置于置换炉内,向置换炉内持续通入氯气,将攀钛透辉石内的二氧化钛生成TiCI↓[4];  F、清理置换炉内除TICI↓[4]外的杂物,然后通入氧气,反应后得到高纯度的二氧化钛和氯气,将氯气回收。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邓兴民邓刚邓元忠
申请(专利权)人:邓元忠
类型:发明
国别省市:51[中国|四川]

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