本发明专利技术涉及一种利用热态含钛高炉渣制备钛硅铁合金的方法。其技术方案是：在TiO2含量为5～30wt％的热态含钛高炉渣中，外加入0～20％wt的碳、0～30wt％金属铝、0～10wt％的铁、0～10wt％的硅和0～30wt％的镁，辅以加热和保温，进行熔融热还原，制得钛硅铁合金。在热态含钛高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时为零。热态含钛高炉渣为以钒钛磁铁矿为主要原料经高炉冶炼产生的热态含钛高炉渣。本发明专利技术以热态含钛高炉渣为主要原料，充分利用其所含的热能，通过熔融热还原法将含钛高炉渣中钛、硅等有价金属化合物还原为钛硅铁合金，钛的收得率可达85～90％，残渣中的TiO2含量可降至2％左右。与现有技术相比，可节约能源30～50％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制备钛硅铁合金的
，尤其涉及。
技术介绍
自上世纪60年代以来，国内外科技工作者对含钛高炉渣的综合利用做了大量的 研究工作，从研究内容看，绝大多数研究工作围绕从含钛高炉渣中提取钛合金或含钛化合 物进行，其次是利用含钛炉渣作为建筑材料。含钛高炉渣按其种类不同，其中的TiO2含量也不同，其波动范围可达5 30 %，其 中的含钛矿物主要为钙钛矿、金红石和攀钛透辉石等，其含钛矿物结晶细小呈弥散状分布 于炉渣中，很难分离。利用含钛高炉渣制备钛合金是含钛炉渣资源化综合利用的可能途径之一。但过去 几十年围绕含钛高炉渣制备钛合金所开展的各种研究，均由于钛的回收率低，成本过高，且 残渣未能得到应用等原因，很难得到推广应用。为此申请人2005年专利技术了“利用含钛炉渣 制备钛及钛合金的方法(ZL200510019664. 3) ”。采用该方法，利用含钛炉渣制备钛合金，可 以使含钛炉渣中钛的回收率达到90%以上，残渣中的TiO2降至2%左右，可有效降低生产 成本，使得提钛后残渣的高附加值利用成为可能。上述专利技术是在等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉等设备中对冷态含钛炉渣(主 要为含钛高炉渣)进行熔融热还原制备钛合金。冷态含钛高炉渣是由1400-1500°C的热态 高炉渣经空气冷却或水冷却形成的。一方面，冷却过程中，热态炉渣与环境进行大量的热交 换，炉渣所含的大量热能没有得到有效利用，造成了较大的环境热负荷，不利于节能环保； 另一方面，对冷态炉渣进行熔融热还原需要消耗一定量的电能。因此，以热态含钛高炉渣为 主要原料，充分利用其所含的热能，辅以其他措施进行加热和保温，生产制备钛硅铁合金对 于节能减排和环境保护具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种充分利用热态含钛高炉渣中的热 能、可节省大量能源、能提高含钛高炉渣中钛的收得率和能降低残渣中的残余TiO2含量的 利用热态含钛高炉渣制备钛硅铁合金的方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是在TiO2含量为5 30wt%的热态 含钛高炉渣中，外加入0 20% Wt的碳、0 30 {%金属铝、0 10wt%的铁、0 10wt% 的硅和0 30wt%的镁，辅以加热和保温，进行熔融热还原，制得钛硅铁合金。在热态含钛高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时为零。在上述技术方案中热态含钛高炉渣为以钒钛磁铁矿为主要原料经高炉冶炼产生 的热态含钛高炉渣；加热和保温或在等离子炉、或在直流电弧炉、或在交流电弧炉、或在电 阻炉中进行。由于采用上述技术方案，本专利技术以热态含钛高炉渣为主要原料，充分利用其所含 的热能，辅以其他措施进行加热和保温，通过熔融热还原法将含钛高炉渣中钛、硅等有价金 属化合物还原为钛硅铁合金，能提高含钛高炉渣中钛的收得率，其收得率可达85 90 %， 残渣中的TiO2含量可降至2%左右。本专利技术由于充分利用了热态高炉渣中含有的热能，因而与“利用含钛炉渣制备钛 及钛合金的方法(ZL200510019664. 3) ”专利技术相比，可节约能源30 50%，对于节能减 排和环境保护具有十分重要的意义。附图说明图1为本发 明的一种制备方法所制备的钛硅铁合金背散射电子像；图2为图1中的A点EDS分析；图3为图1中的B点EDS分析；图4为图1中的C点EDS分析。具体实施例方式本具体实施方式所述的热态含钛高炉渣为以钒钛磁铁矿为主要原料经高炉冶炼 产生的热态含钛高炉渣，以下实施例不再赘述。实施例1，其所采用的热态含钛高炉渣的 成分为CaO 为 24. 62wt %，SiO2 为 27. 97wt %，Al2O3 为 13. 40wt %，MgO 为 7. 68wt %，Fe2O3 为3. 19wt%, TiO2为20. 59wt %, MnO < lwt%。在热态含钛高炉渔中外加入0 20% wt 的碳、0 30 丨％金属铝、0 10wt%的铁、0 10wt%的硅和0 30wt%的镁。在热态含 钛高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时为零，在等离子炉中加热和保温并进行熔融 热还原反应，制得钛硅铁合金。实施例2，其所采用的热态含钛高炉渣的 成分为CaO 为 24. 62wt %，SiO2 为 27. 97wt %，Al2O3 为 13. 40wt %，MgO 为 7. 68wt %，Fe2O3 为3. 19wt%, TiO2为20. 59wt %, MnO < lwt%。在热态含钛高炉渔中外加入0 20% wt 的碳、0 30衬％金属铝、0 IOwt %的铁、0 IOwt %的硅和0 30wt%的镁，在热态含钛 高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时为零，在交流电弧炉中加热保温并进行熔融热 还原反应，制得钛硅铁合金。实施例3，其所采用的热态含钛高炉渣的 成分为CaO 为 24. 62wt %，SiO2 为 27. 97wt %，Al2O3 为 13. 40wt %，MgO 为 7. 68wt %，Fe2O3 为3. 19wt%, TiO2为20. 59wt %, MnO < lwt%。在热态含钛高炉渔中外加入0 20% wt 的碳、0 30衬％金属铝、0 IOwt %的铁、0 IOwt %的硅和0 30wt%的镁，在热态含钛 高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时为零，在直流电弧炉中加热保温并进行熔融热 还原反应，制得钛硅铁合金。实施例4，其所采用的热态含钛高炉渣的 成分为CaO 为 24. 62wt %，SiO2 为 27. 97wt %，Al2O3 为 13. 40wt %，MgO 为 7. 68wt %，Fe2O3 为3. 19wt%, TiO2为20. 59wt %, MnO < lwt%。在热态含钛高炉渔中外加入0 20% wt 的碳、0 30衬％金属铝、0 IOwt %的铁、0 IOwt %的硅和0 30wt%的镁，在热态含钛 高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时零，在电阻炉中加热保温并进行熔融热还原反 应，制得钛硅铁合金。实施例5 ，其所采用的热态含钛高炉渣的 成分为CaO 为 32. 30wt %，SiO2 为 26. 35wt %，Al2O3 为 14. 15wt %，MgO 为 11. 06wt %，Fe2O3 为3. 27wt%, TiO2为12. OOwt %, MnO < lwt%。在热态含钛高炉渔中外加入0 20% wt 的碳、0 30衬％金属铝、0 IOwt %的铁、0 IOwt %的硅和0 30wt%的镁，在热态含钛 高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时为零，在等离子炉中加热保温并进行熔融热还 原反应，制得钛硅铁合金。实施例6，其所采用的热态含钛高炉渣的 成分为CaO 为 32. 30wt %，SiO2 为 26. 35wt %，Al2O3 为 14. 15wt %，MgO 为 11. 06wt %，Fe2O3 为3. 27wt%, TiO2为12. OOwt %, MnO < lwt%。在热态含钛高炉渔中外加入0 20% wt 的碳、0 30衬％金属铝、0 IOwt %的铁、0 IOwt %的硅和0 30wt%的镁，在热态含钛 高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用热态含钛高炉渣制备钛硅铁合金的方法，其特征在于在ＴｉＯ２含量为５～３０ｗｔ％的热态含钛高炉渣中，外加入０～２０％ｗｔ的碳、０～３０ｗｔ％金属铝、０～１０ｗｔ％的铁、０～１０ｗｔ％的硅和０～３０ｗｔ％的镁，辅以加热和保温，进行熔融热还原，制得钛硅铁合金； 在热态含钛高炉渣的外加入物中，碳、金属铝和镁不同时为零。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柯昌明，韩兵强，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：83
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