含钛高炉渣性能的研究进展

高炉渣是保证高炉冶炼顺利进行的决定性因素之一.国内外大量学者对含钛高炉渣的物理化学特性进行了研究.对高钛型(TiO2的质量分数＞20%)、中钛型(TiO2的质量分数为5%～20%)、低钛型(TiO2的质量分数＜5%)炉渣的物化特性的异同点进行了归纳和对比,介绍了含钛高炉渣在高炉生产实际中的应用概况,并指出了今后的研究方...     

用盐酸浸出含钛高炉渣富集钛的试验研究

攀西地区钒钛磁铁矿经高炉冶炼后产生大量高钛炉渣,其中TiO2质量分数达18%~27%。研究了常压下用盐酸浸出含钛高炉渣,考察了盐酸浓度、反应温度、酸渣体积质量比及反应时间对含钛高炉渣中各组分浸出率的影响。结果表明:在反应温度90℃、浸出时间5h、盐酸浓度6mol/L、酸渣体积质量比1.1∶1条件下,Mg、Al、Fe浸出率均达65%以上,Ti浸出率低于6%,滤渣中TiO2质量分数超过40%,钛得到有效富集。     

含钛高炉渣中铁沉降行为研究

针对承钢含钛高炉渣黏度大,渣铁分离较差,炉渣中含金属铁2%左右,给高炉渣利用带来了困难,使生铁成本升高等问题,分析了含钛高炉渣含金属铁的形成原因,研究了含钛高炉渣析铁行为,以及炉渣停留时间、温度、黏度对渣中铁沉降的影响。研究结果表明:渣样的停留时间与渣中含铁量有着复杂的关系,停留时间在20~30min时渣样铁聚合明显,在40~80 min时随着时间的延长铁聚沉量变化不大,但位置下移且粒度变大;温度与渣中含铁量有显著关系,随着炉渣温度的升高,渣样上部含铁量明显减少,温度为1 500℃时,渣样上部含铁量由2.0%减小到0.4%;炉渣的黏度与渣中铁含量关系密切,向高炉渣中添加Ca F2可降低炉渣黏度,提高渣中铁的聚沉程度,Ca F2加入量为1%时可达到较好的聚沉效果。     

盐酸法浸出水淬含钛高炉渣制备高纯金红石型二氧化钛

采用盐酸法浸取水淬含钛高炉渣,固液分离后可得到富含钛、铝等有价元素的浸取液,再通过水解、沉淀等方式可制得高纯度金红石型二氧化钛、氧化铝等产品。系统研究了酸浓度、液固比、反应温度及反应时间等工艺条件对含钛高炉渣中不同元素浸出率的影响,确定了浸出反应的优化工艺条件。当反应温度为90℃,盐酸浓度为33%,液固比为15∶1(mL∶g),反应时间为30 min时,钛的浸出率可达到75.3%。130℃条件下对浸出液进行水解、干燥,即可得到纯度为97.7%的金红石型二氧化钛。该方法可直接从水淬含钛高炉渣中回收钛元素并制得高纯度二氧化钛产品,流程短,能耗低,可为含钛高炉渣的资源化利用提供支持。     

添加剂对含钛高炉渣黏度的影响

根据承钢高炉冶炼条件,以现场含钛高炉渣为基准,利用熔体物性测定仪研究CaF2、MnO、MgO、Li2O和Cr2O3添加到终渣后对炉渣熔化性能的影响。结果表明这5种添加剂均对炉渣有稀释作用,并且CaF2在0.5%~1.0%,MnO在1.0%,MgO在3%,Li2O在1.0%,Cr2O3在0.5%时分别达到最好的稀释效果。通过对比得到加入合适量添加剂后炉渣TS由低到高的顺序为:氧化锂、氟化钙、氧化镁、氧化铬、氧化锰。     

含钛高炉渣熔化性温度的试验研究

含钛高炉渣的熔化性温度是影响高炉炉渣冶金特性的关键因素。以工业生产含钛高炉渣为原料,进行正交试验研究,其结果表明：随着碱度的提高,熔化性温度上升,粘度也升高;MgO从6%增加到8%或8.5%时,熔化温度曲线温度转折点即熔化性温度从1 435℃降低到1 380℃;TiO2含量在16%~20%的条件下,渣中MgO在8%左右,Al2O3含量在9%~13%之间,TiO2对炉渣粘度与熔化性温度影响不大。     

承钢含钛高炉渣综合利用的工艺矿物学研究

本文采用光学显微镜、X射线粉晶衍射和扫描电子显微镜等手段、对承钢不同碱度的含钛高炉渣中的矿物组成、结构以及钛在各矿物相中的分布规律进行了较深入的研究。 经研究指出:炉渣中大部分钛赋存于钙钛矿中;对熔渣采用缓冷却措施可使渣中钙钛矿晶体长大;采用选矿方法可有效地分离回收渣中钙钛矿。同时对其综合利用途径进行了分析探讨。     

含钛高炉渣中钛组分最佳富集相的选择

由于含钛高炉渣中钛的分散分布(钙钛矿、镁铝尖晶石、攀钛透辉石、富钛透辉石和Ti(C,N)),使钛的回收利用变得困难.基于"选择性析出技术",研究含钛高炉渣中钛的选择性富集.该技术的第一步是渣中钛富集相的选择,经过对渣中钛可能生成矿物相的计算和对比分析后,确定渣中钙钛矿相是钛选择性富集的最佳矿物相.     

热处理条件对含钛高炉渣中钙钛矿相析出行为的影响

为了实现攀钢含钛高炉渣中钛组分的有效回收,研究了将钙钛矿作为钛的富集相时,不同热处理条件对钙钛矿相选择性析出行为的影响。通过分析化学组分及矿物组成特点,结合相图理论,采用选择性析出技术,探索了Fe_2O_3加入量、结晶温度、结晶时间及降温速度对钙钛矿富集效果的影响。试验结果表明,原渣加入2.54%CaO为调整剂,经1 025℃预氧化30 min后,再与1%的Fe_2O_3混匀,在1 470℃下熔融60 min,然后以0.5℃/min降温速率降至1 320℃并恒温90 min,最终所获得的改性渣中钙钛矿结晶量为30.62%、晶粒大小为63.17μm,实现了含钛高炉渣中TiO_2的有效富集,为钙钛矿与钛辉石的浮选分离创造了条件。     

用磁选的方法从含钛高炉渣中回收碳氮化钛

采用冶炼钒钛磁铁矿产生的含TiO2 20%～26%的高炉渣为原料,通过对渣中的钛氧化物进行还原碳化和氮化处理生成碳氮化钛后,利用铁作为载体,用磁选的方法实现碳氮化钛和脉石矿物的分离.磁选后获得Ti(C,N)品位大于36.46%,回收率达到43.77%的碳氮化钛精矿.     

V~(5+)掺杂含钛高炉渣光催化抗菌材料的制备及抗菌性能研究

采用高温固相法制备了V5＋掺杂含钛高炉渣光催化抗菌材料。以大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、腊样杆菌为实验菌种,以普通日光灯为光源,考察了菌种、掺杂量等因素对材料抗菌性能的影响。并采用XRD、SEM等方法对材料进行表征。结果表明：V5＋掺杂含钛高炉渣光催化抗菌材料对白色念珠菌抗菌性能较好,并随掺杂量增大抗菌性能增强;用琼脂稀释法测得M IC为wV2O5=2.5%;抗菌材料经生理盐水和无水乙醇洗涤后重复利用其抗菌性能略有下降。     

未燃煤粉对高钛炉渣性能的影响

利用高温熔滴炉模拟高炉滴落带,研究未燃煤粉（ＵＰＣ）对高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中钛渣的形成和滴落过程的影响。结果表明：①料层中ＵＰＣ还原ＴｉＯ２生成的ＴｉＣ、ＴｉＮ等极易粘附在焦炭表面,从而改变了渣、焦的界面性质,这有利于炉渣的滴落。随着料层中ＵＰＣ量的加大,高钛炉渣滴落量增加,但是对于普通炉渣却得到相反的结论;②滴落渣的粘度均低于攀钢现场渣的粘度,但随着滴落渣中碳含量的加大,炉渣粘度增加、熔化性温度升高     

改性含钛高炉渣中钙钛矿浮选分离工艺研究

为了实现攀钢含钛高炉渣中钛组分的有效回收,对其进行了化学组分的调整和高温选择性析出处理,在此基础上,进行了改性渣中主要矿物的浮选、人工混合矿浮选、改性渣浮选等研究。结果表明,辛基异羟肟酸(OHA)对三种矿物表现出一定的捕收能力和选择性;捕收剂与抑制剂用量对浮选效果未有明显效果,且耗酸量较大;通过SEM和EDX分析表明,各矿物表面被针状硫酸钙覆盖导致捕收剂与抑制剂对矿物的作用效果减弱,因此需要寻求较为有效的表面处理剂对改性渣处理后再进行浮选分离。     

含钛高炉渣的抑菌性能研究

以含钛高炉渣为原料,利用XRF、XRD、SEM、UV-Vis-DRS等分析方法对含钛高炉渣进行化学成分分析,确定了其作为光催化剂的可行性。通过抑菌环法和烧瓶振荡法研究了含钛高炉渣对白色念珠菌(ATCC10231)、大肠杆菌(ATCC25922)、金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的抗菌性能。结果表明:纯含钛高炉渣对大肠杆菌(ATCC25922)无明显抑菌作用,对白色念珠菌(ATCC10231)抑菌作用表现不明显,而对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)表现出一定抑菌性,在作用1 h时抑菌率达54.54%。     

用碳热还原氮化法处理含钛高炉渣

含钛高炉渣的综合利用一直是重要的研究课题。为了使渣中的钛氧化物经还原氮化处理后转变为氮化钛,并使其颗粒长大,以便进行冶金选矿,将含钛高炉渣配加石墨粉并通氮气,在1360～1480℃的温度区间进行还原氮化处理,然后观察氮化钛的形态特征及颗粒的大小。结果表明：该工艺可使炉渣中的钛选择性地富集于氮化钛相;另外,改变工艺条件可促使氮化钛颗粒长大。     

固体碳和TiC含量对含钛高炉渣性能的影响

根据承钢高炉冶炼条件采用RTW熔体物性测定仪,并以现场含钛高炉渣为基准,进行炉渣的黏度试验;研究不同的固体碳和TiC含量对含钛高炉渣熔化性能的影响。结果表明渣中固体碳和TiC含量都是影响含钛高炉渣流动性的重要因素,并且对炉渣黏度影响具有相同的规律,但TiC对炉渣冶金性能的影响要大于碳对炉渣冶金性能的影响。     

鼓风炉法处理铅渣的实践

介绍了鼓风炉法处理铅渣的基本原理、生产工艺流程、设备及主要技术经济指标和和生产中常见故障及其排除方法。