攀钢高炉渣综合利用产业化研究进展及前景分析

回顾了攀钢高炉渣综合利用多年来的攻关工作,介绍了高钛型高炉渣“高温碳化—低温氯化”制取四氯化钛工艺的实验室和产业化技术研究进展情况.目前,采用“高温碳化—低温氯化”工艺建成的10 kt/a四氯化钛生产线已具备连续生产的能力,其中,高温碳化中试线稳定试验和试生产期间高炉渣中二氧化钛的平均碳化率为88.20％,低温氯化中试线碳化渣中碳化钛的平均氯化率为85.35％,“高温碳化—低温氯化”全流程工艺高炉渣提钛总回收率达到75.45％.试验结果表明,该工艺技术可行,经济和社会效益显著,具有良好的产业化前景.     

碳化攀钢高炉渣低温选择氯化的热力学分析

从热力学角度对碳化攀钢高炉渣的氯化反应进行了分析，指出氧气参与氯化反应是保证实现TiC选择性氯化的重要条件，不仅可降低氯气的耗量，而且对解决氯化残渣的出路有重要意义。对碳化渣低温氯化和高钛渣高温加碳氯化的热平衡进行了计算和比较，指出解决大型氯化设备上的热平衡和局部过热以及氯化反应的可控制性是决定碳化渣低温氯化成败的关键所在。     

高钛高炉渣综合利用新方向

从高钛高炉渣的特性和矿物相结构出发,回顾了高钛高炉渣综合利用的研究进展,提出高值利用高钛高炉渣的六个原则,指出高温碳化低温选择性氯化、等离子熔融还原提钛、冶金改性选择性析出分离是今后利用高钛高炉渣的方向.     

攀钢高炉渣综合利用研究取得重大进展

由攀钢公司承担的国家“十一·五”攻关项目——“攀钢高炉渣高温碳化、低温选择沸腾氯化制备TiCl4及残渣综合利用研究”继去年完成含钛高炉渣高温碳化制备碳化渣的工业试验后，碳化渣低温氯化研究又取得了重大进展。[第一段]     

攀钢高炉渣提钛过程中钒的走向及回收途径

通过理论计算和过程样品检测分析了攀钢高炉渣"高温碳化—低温氯化"提钛工艺中钒的反应机理和走向。结果表明:高炉渣在高温碳化过程中,其中的钒元素会以V2O3的形式进入碳化渣,而在低温氯化过程中,V2O3会与氯气发生反应生成VOCl3进入粗Ti Cl4中,而不是进入提钛尾渣或氯化收尘渣,最后经过精制工序,VOCl3将形成VOCl2固体进入精制残渣中。精制尾渣经煅烧、钠化焙烧、水浸提钒等工序,可制得符合GB3283—1987要求的五氧化二钒产品。经初步测算,每产出1万t粗Ti Cl4,可回收得到50 t左右的V2O5。     

低温氯化炉内颗粒停留时间分布研究

利用攀钢含钛高炉渣低温氯化炉冷态模型,采用电导率法对脉冲示踪粒子进行试验研究,分别考察了内部挡板、物料流量、表观气速等操作参数对低温氯化炉中颗粒停留时间分布(RTD)的影响。结果表明,挡板纵向切割流化床相对空间,消除短路,有利于颗粒与流化气的充分混合,双挡板条件下,碳化渣颗粒在流化床内RTD更为集中(方差σ2t由0.67明显降低至0.5);加料速率由1.9 g/s减小至1.1 g/s,物料平均停留时间延长一倍,碳化渣反应时间增加。表观气速增大至0.15 m/s时,虽然在一定程度上弱化了碳化渣停留时间分布的集中性,但返混强化了颗粒与气体的接触和反应,保证了流化状态,有利于提高碳化渣氯化效率。     

攀枝花高钛型高炉渣综合利用研究最新进展

介绍了针对攀枝花高钛型高炉渣开展的以提取钛元素为目的的“冶金改性处理选择性析出分离”、“高温碳化-低温选择性氯化制取TiCl4”、“等离子熔融还原制备钛硅合金”、“直接选钛”,以及不提取钛元素的“制取新型矿棉”等5条技术路线近期的工作进展、存在的问题,并展望了各工艺的发展前景.指出攀枝花高钛型高炉渣综合利用的理想模式应...     

含钛碳化高炉渣为原料制备TiCl_4试验研究

借助SEM和EDS,对氯化前后的碳化渣进行工艺矿物学研究,特别是碳化钛的矿物学特征对氯化效果的影响及规律。系统研究了氯化温度、通氯时间、氯气浓度和粒度对氯化率的影响。结果表明:在580℃、氯气体积浓度为50%,通氯时间为30~40 min的工艺条件下碳化渣的氯化效果较佳,碳化钛的最高氯化率达到91.77%,为高炉渣提钛综合利用提供理论依据。     

高炉渣提钛技术取得重大突破

日前，攀钢“高钛型高炉渣碳化-低温选择性氯化-制备四氯化钛及残渣综合利用研究”课题，部分产业化关键技术取得重大突破，为最后突破我国钛资源综合利用技术“瓶颈”奠定了良好基础。     

不同品位高钛渣对沸腾氯化工艺的影响

分别以94％品位高钛渣和90％品位高钛渣为原料，采用沸腾氯化工艺制备粗TiCl4，分析了两种品位高钛渣对沸腾氯化工艺的影响。结果表明：94％品位高钛渣由于其活性低而对沸腾氯化工艺的影响较大。