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。     

海绵钛生产中的酸水处理

海绵钛生产过程会产生较多的“三废”,尤以废酸为最,pH值一般为2～4.产生酸水的主要工序是氯化、精制和还原,其中量最大的还是氯化.在氯化生产中,由于使用了延迟石油焦.该焦中含有较多(10%左右)的挥发成分,在氯化炉中高温条件下,挥发成分(有机物)与氯气反应生成HCl体,经后部系统冷凝淋洗形成酸水;未收集完全的TiCl_4和未反应的Cl_2经水洗也形成含酸废水.精制TiCl_4,即TiCl_4的提纯工序.由于使用了铜丝除钒,产生饱和失效的铜丝需用盐酸清洗,洗铜丝后剩下的废酸.也是酸水的来源.还有还原清洗新反应器和反应器大盖用过的废酸.也是酸水的主要来源.另外还有冲炉渣、收尘渣和泥浆渣时水解产生的酸水、清洗设备所产生的酸水以及TiCl_4跑、冒、滴、漏经水解产生的酸水等.     

NaCl-KCl熔盐中低价氯化钛制备工艺研究

采用XRD等手段对不同原料及配比制备的低价氯化钛离子、钛离子浓度和不同温度下钛离子平均价态进行研究。结果表明,TiCl_4与海绵钛在NaCl-KCl熔盐中反应,当海绵钛过量时,生成2价的TiCl_2,TiCl_4过量时,能将TiCl_2部分氧化成K_3TiCl_6,而HCl气体可将其完全氧化,体系钛离子呈现3价;随着体系钛离子浓度的增加,Ti~(3+)体系受歧化反应影响钛离子平均价态将逐步降低,而Ti~(2+)体系基本不变;随着体系温度的增高,Ti~(3+)体系钛离子平均价态逐步降低,而Ti~(2+)体系则逐渐升高,其主要受歧化自由能降低的影响。     

TiCl_4精制尾渣的回收利用研究

对海绵钛厂Ti Cl4精制工艺尾渣的回收利用进行了研究。在对尾渣元素组成和物性分析的基础上,提出了高温煅烧尾渣制备钒渣的工艺。对煅烧温度、物料粒度以及煅烧时间等进行条件试验。结果表明,在煅烧温度≥600℃,煅烧时间大于2 h条件下,可将尾渣制备成TV在8%~12%、Cl含量小于0.3%的钒渣,V收率达到95%,Cl逸出率达到99%。     

四氯化钛生产工艺研究

首先综述了近年来四氯化钛的生产工艺,并围绕氯化的准备阶段一配料部分进行了详细汇总。对氯化部分,原料高钛渣品位和杂质元素含量高低,决定了国内外不同生产厂家使用不同的氯化工艺：熔盐氯化和沸腾氯化。对这两种氯化的特点进行了总结。在精制部分,通过四种不同除钒方式的对比,阐述了每种方法的优缺点,指出今后精制除钒向矿物油和铝粉除钒的方向发展。     

四氯化钛红外光谱分析探讨

众所周知,四氯化钛(TiCk_4)是生产海绵钛和气相氧化法生产钛白的主要原料.它是在有碳存在下用氯气氯化高钛渣和金红石制成粗TiCl_4,由于粗TiCl_4是一种含有多种杂质成分的棕色浑浊液,所以必须经过精制工序处理制成含杂质少、纯度高的五色透明的精TiCl_4液体.关于精TiCl_4的红外光谱分析在我国还是一项空白.国内海绵钛厂家对于精TiCl_4的分析现在还采用60年代的技术标准,据了解,在80年代,美、日的钛厂都增     

微波场下的钒渣氯化动力学

研究了微波加热条件下（500～800 ℃）,AlCl₃氯化钒渣中有价金属Fe、Mn、V和Cr变温动力学。通过X射线衍射和扫描电镜能谱表征了氯化产物随时间的物相演变和形貌变化,考察了AlCl₃/钒渣的质量比和熔盐配比对氯化提取率的影响。结果表明,AlCl₃/钒渣的质量比为1.5、(NaCl-KCl)/AlCl₃熔盐质量比为1.66∶1时Fe、Mn、V和Cr的提取率最佳,分别为91.66%、92.96%、82.67%、75.82%和63.14%,微波加热30 min,5种元素的提取率达到或者超过常规加热方式6 h的氯化提取效果。通过热力学和动力学分析,橄榄石相优先于尖晶石相发生氯化反应。而且V和Cr的氯化反应速度小于Fe和Mn。Fe和Mn氯化过程为扩散控制,其非等温扩散活化能为17.02和17.10 kJ·mol?1, V和Cr在氯化过程中的限制性环节为界面化学反应,其表观活化能分别为40.00和50.92 kJ·mol?1;微波与熔盐耦合强化氯化反应的机理可以描述为扩散作用增强和局部化学反应增强。      

熔盐氯化生产TiCl4过程中固含量控制技术研究

针对熔盐氯化各工序中固含量偏高、波动大、控制困难的问题,对氯化工序全流程TiCl_4固含量展开了调研。调查结果表明,淋洗罐内固含量偏高、冷凝工序温度控制偏高造成粗TiCl_4固含量偏高和沉降过程效果不明显。针对调查结果,提出了熔盐氯化炉欠氯反应技术、收尘室和淋洗系统温度控制技术及沉降控制技术等技术措施,有效降低了淋洗罐和粗TiCl_4中的固含量,使淋洗罐内的固含量稳定控制在200 g/L以内,平均值为133. 62 g/L;粗TiCl_4中的固含量控制在15 g/L以下,减小了固含物对氯化系统和成品的影响,为氯化系统的稳定运行提供了保障,为粗TiCl_4精制的产能提高奠定了基础。     

钛和钛白工业中低浓度氯气增浓途径的探讨

海绵钛生产是用金属镁还原精TiCl_4,得到海绵钛,副产品为MgCl_2.MgCl_2.电解产生金属镁,返回生产海绵钛,氯气送去氯化生产TiCl_4,镁钛联合企业称这种氯气叫循环氯气,一般比液氯的浓度低.氯化法钛白厂生产TiO_2是用精TiCl_4与O_2反应得到的,副产物氯气中还有O_2、N_2、CO_2等气体,通常称之为氧化尾气,也是要返回到氯化工序生产TiCl_4.这些浓度较低的     

铅阳极泥分银炉渣综合回收新工艺的研究

研究了从分银炉渣中回收铜与铋的新工艺,主要过程包括硫酸浸铜、盐酸浸铋、中和沉铋、碳酸钠沉铜等。该工艺可使分银炉渣中的有价元素Cu、Bi和Ag分别以CuSO_4·5H_2O、铋化合物、铜精矿及银渣的形式回收。     

粗四氯化钛脂肪酸除钒试剂的选择

开展不同类型脂肪酸精制四氯化钛试验研究,分析精TiCl_4样品和除钒尾渣。结果表明,饱和脂肪酸具有除钒效率较低、残渣分散性较好的特点,且碳链长度对除钒效率影响不大;不饱和脂肪酸除钒效率远高于相同链长的饱和脂肪酸,但是除钒泥浆黏度大、易结块;混合脂肪酸既可以保证除钒效率,也可以使残渣具有优良的分散性。     

我国海绵钛生产技术现状和改进措施

简要论述了我国海绵钛生产技术现状,通过对海绵钛生产中各工序的国内外工艺技术和技术经济指标的比较,提出了如下改进措施:治理高钛渣生产中的烟尘以改善操作环境和采用自控机械化技术代替部分手工操作;改进氯化炉料的进料方法和实现沸腾氯化的计算机控制;采用"一步法"铝粉除钒工艺代替铜丝除钒;还原-蒸馏工序要大幅度提高产品质量;电解镁选用多极电解槽好于无隔板电解槽.     

提钒尾渣资源化利用技术

介绍了提钒尾渣的物理性能,开发了提钒尾渣配矿烧结-高炉炼铁技术、提钒尾渣高效提钒-尾渣脱钠-富铁尾渣高炉炼铁技术、提钒尾渣的高值化利用技术。通过添加适量提钒尾渣替代低钒铁精粉,可以改善烧结矿质量,回收利用了提钒尾渣的有价金属元素;利用碱性介质分解提钒尾渣,并对富铁尾渣进行脱钠处理,可实现钒的高效回收、铁组分的富集,使终渣Na_2O含量低于2%,富铁尾渣配矿用于配矿炼铁。继续推动提钒尾渣在钒钛黑瓷和太阳能集热板领域的应用,实现提钒尾渣大规模、清洁化增值利用。     

钒渣矿物学特征研究

利用X射线粉末衍射分析、光学显微镜、X射线荧光光谱、扫描电镜及能谱等对钒渣的矿物组成、化学成分、有价元素赋存与分布及钒渣矿物结构与构造等进行了研究,目的是为钒渣的高效清洁回收利用提供科学依据。结果表明,钒渣矿物组成较简单,主要由钒铬尖晶石、铁橄榄石、辉石、金属铁以及少量石英组成;钒铬尖晶石结晶颗粒细小,硅酸盐矿物包裹于尖晶石颗粒外,构成粘结相;钒渣中除有价元素Fe、V和Ti外,还含有较高的Cr和Mn元素,其中,元素V、Cr主要赋存于钒铬尖晶石矿物中,而Fe、Ti和Mn元素则在尖晶石及硅酸盐矿物相中均有分布。因此,为达到钒渣中有价元素的高效回收利用,需同时考虑对钒铬尖晶石及硅酸盐矿物的回收利用。     

提钒尾渣的综合利用

综述了提钒尾渣综合利用的三种方式,分析了再次提钒、回收铁以及用作建筑材料的应用研究的进展,提出了在最终消解提钒尾渣之前,需要做好有价元素的回收利用。     

提钒尾渣资源化综合利用的研究进展

 由于含钒产品需求量的不断增加,提钒尾渣的产量也逐年增加,若不能对其实现有效的综合利用,不仅占用了大量土地,造成大量有价金属的浪费,而且会对环境造成严重污染。结合提钒尾渣的物化特性,对提钒尾渣在有价组分回收、制备特种功能材料、有害元素脱除和生产建筑材料等4个方面的研究进展进行了综述。目前,提钒尾渣的综合利用虽然取得了一定的进展,但仍存在不够经济环保、消纳量有限等缺点。而随着人们环境保护意识的不断提高,以及高品位富矿储量的逐年减少,未来对提钒尾渣的综合利用也必将向多种有价元素综合回收,以及降低提钒尾渣产品中有毒、放射性元素含量等方面发展。同时,还需进一步简化工艺流程,利用提钒尾渣制备高附加值产品,以此来降低生产成本,扩大产品的使用范围,提高提钒尾渣的消耗量,实现环境保护和经济增长的可持续发展。     

日本钛工业的技术水平

日本现在的克罗尔法海绵钛的节能生产技术,特别是TiCl_4沸腾氯化装置,多极型Mg熔盐电解装置,10吨型和7.3吨型大容量还原分离一体化装置等的技术水平是很高的,对于欧美各国处于领先地位.除前苏联的海绵钛价格外,一般来说,日本的海绵钛价格比欧美便宜,且制品质量稳定而优     

矿物油除钒新工艺半工业性试验研究

在海绵钛和氯化法钛白粉的工业生产中,粗TiCl_4都必须进行严格的净化提纯,才能满足生产海绵钛和钛白粉的质量要求.由于粗TiCl_4中含有各种不同物化性能的杂质,如VOCl_3、SiCl_4、AlCl_3、TiOCl_2等,因此使净化提纯工艺比较复杂.与TiCl_4沸点相差大的低沸点和高沸点杂质主要用蒸馏-精馏法.与TiCl_4沸点相近的杂质通常采用化学方法处理,主要有铜(丝、粉)除钒法、硫化氢除钒法、有机物(石油、矿物油等)除钒法等.铜除钒法效果好,流程较简单,但要消耗大量价高的铜,因而成本高,     

高钙镁钛渣的无筛板熔盐氯化

本文以炉型选择问题为中心,介绍了用无筛板熔盐氯化新技术,氯化攀枝花高钙镁钛渣制取粗TiCl_4的工业试验。文章指出,φ1000mm熔盐氯化工业试验炉连续运转63天,处理钛渣511t,产出粗TiCl_4926t,回收率达91.23%, 有效产能为18.68t/m~2·d,氯气单耗降到1.030t/tTiCl_4。试验证明,无筛板熔盐氯化具有炉子结构简单,生产操作方便,对钛渣适应性强,炉体寿命长等优点,是处理攀枝花高钙镁钛渣的一种有效的氯化方法。     

钛氯化冶金中CO爆炸事故分析

氯化是海绵钛冶炼中一个重要工序,氯化的目的是制取海绵钛生产的原料TiCl_4.在工厂无论采用何种氯化技术——沸腾氯化、熔盐氯化或早期的固定床竖炉氯化,均属加碳氯化,氯化反应的机理虽有多种说法,但最终还是在氯化炉内高温(900℃)条件下二氧化钛和铁、硅、锰等杂质氧化物被氯化生成相应的氯化物;氧与碳结合生成CO或CO_2,是一个多相的氧化还原反应,亦即反应产物中伴随有一定数量的CO生成.在一定条件下,CO可能发生爆炸.危及设备及人身安全.