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。     

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...     

含钛高炉渣制备甲醛吸附剂的研究

鉴于高炉渣中含有具有良好光催化降解作用的TiO2,且来源廉价广泛,因此研究如何高效合理地利用含钛高炉渣便成为必然。采用分析纯盐酸,在室温条件下对含钛高炉渣进行不同时间的酸浸处理,并进行比表面积、SEM扫描电镜、EDS能谱及甲醛吸附性能的测试。结果表明:酸浸处理后吸附剂表面为多孔结构,吸附剂比表面积由4.56 m2/g增大到105.35 m2/g,可用作甲醛的吸附剂;随酸浸时间的延长,吸附剂中Ti的含量由15.33%增加到最高31.39%,折算为TiO2的含量为39.6%,即酸浸处理可使含钛高炉渣中的TiO2富集。其中,酸浸时间为5 h的样品获得比表面积105.35 m2/g、TiO2含量34.7%,甲醛吸附能力达0.36 mg/g,是市场销售活性炭吸附能力(0.12 mg/g)的3倍。     

高钛型高炉渣综合利用概述与展望

介绍了川威集团高钛型高炉渣的情况,并结合高钛型高炉渣的科研成果,提出了川威集团对高钛型高炉渣的综合回收利用的思路与展望。     

金属热还原含钛高炉渣制取合金及残渣的研究

介绍了含钛高炉渣综合利用现状和几种主要的提钛技术，重点分析了合金化提取高炉渣中钛的研究现状，探讨了其关键技术问题与冶炼参数控制。指出此技术的关键在于选择合适的还原剂和冶炼参数的最优化设计，最后展望了此项技术的应用前景。     

含钛高炉渣钛富集工艺及钛资源利用

为实现高炉渣中钛的富集和利用,研究了炉渣钛富集的技术手段,分析了炉渣钛资源利用的可能性。结果表明,炉渣中的钛能够以四氯化钛、钛铁合金、钛白、碳化钛形式富集以及选择性析出富集,其中选择性析出富集是一种绿色环保的富集技术。炉渣中钛资源可被用于建筑材料、玻璃材料、功能材料以及肥料,炉渣提钛工艺流程均较为复杂,容易对环境造成污染,并且成本较高。将部分低钛渣直接用于建筑材料或肥料、高钛渣借助选择性析出技术富集后再利用是未来含钛炉渣综合利用研究的重点方向。     

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。     

由含钛高炉渣合成复合肥初探

以含钛高炉渣作为主要原料,采用加热法制备复合肥,以提高其溶解性能,使其中的营养元素转化为易被植物吸收利用的形式.考察了工艺条件对肥料溶解性能的影响.结果表明,合成复合肥的适宜工艺条件为:硫酸铵与含钛高炉渣的质量比为8:1,加热温度为300 ℃,恒温时间为30 min. 复合肥中含有氮、硅、硫、钙、镁、铁和钛等营养元素,其中氮、硫、镁、铁和钛以水溶性物质的形式存在;硅和钙以枸溶性物质的形式存在,均可被植物有效利用.     

含钛高炉渣中钛组分的绿色分离技术

介绍了从含钛高炉渣中回收钛的绿色分离技术.该技术包括三个连续的单元操作过程：（1）促使渣中分散于各矿物相的钛组分选择性转移并富集于设计的矿物相-钙钛矿,实现“选择性富集”;（2）促进熔渣中富集相-钙钛矿的“选择性析出与长大”;（3）改性渣经选矿分离处理,完成“富集相-钙钛矿”的“选择性分离”.该技术特点是清洁,低成本和处理能力大.     

非水淬高钛型高炉渣的综合利用研究

研究了用盐酸酸解非水淬高钛型高炉渣,去除铁、铝、镁、钙等可溶性杂质,制得富钛渣料以及从酸解液中回收铁、铝及Cl^-等有价元素。结果表明：在盐酸浓度7mol／L、温度90℃、酸渣质量比1．7：1、反应时间7h条件下,可制备TiO2质量分数超过45％的富钛渣料;用双氧水将酸解液中的Fe^2＋氧化成Fe^3＋后,用氨水调节pH为2．8～2．9,可沉淀Fe（OH）3,铁沉淀率≥76％;继续用氨水调pH约为4．8时,可沉淀Al（OH）3,铝沉淀率≥86％;采用低温多次蒸发冷析结晶法回收废液中的NH4Cl,3次蒸发冷析结晶后可制得纯度98％的NH4Cl,其回收率在75％以上。     

高炉渣综合利用现状及发展趋势

介绍高炉渣干法与湿法处理工艺及其余热利用方式的国内外研究和应用现状,评述了底滤法（OCP）、因巴法（INBA）典型的水淬法工艺,重点概括了风淬法、双滚筒法、离心粒化法3种干法处理技术的研究进展和发展趋势。最后得出结论：离心粒化处理工艺在充分利用高炉渣的高品质热源同时,不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,不会造成水资源的浪费,是今后高炉渣处理工艺的发展趋势。     

包钢高炉渣综合利用

本文就包钢高炉渣堆存现状，介绍几种处理方法，提出处理高炉渣，将有巨大的技术经济效益，投资少见效快，既可以稳定保产，且又收益巨大。     

TiO_2对高炉渣黏度的影响

为了阐明TiO2对炼铁高炉渣黏度的影响,用Brookfield DV-Ⅱ型黏度计对五元渣系CaO-SiO2-7.5%MgO-15%Al2O3-TiO2(w(CaO)/w(SiO2)=1.18)炉渣的黏度进行了测量。结果表明:在1 773K时,随着w(TiO2)的增加炉渣黏度降低;同时用傅里叶光谱仪分析炉渣结构发现,随着w(TiO2)的增加,[SiO4]4-四面体离子结构逐渐解聚,这是典型的碱性氧化物特征,表明TiO2可提供促进解聚的氧离子。     

高钛型高炉渣中B2O3替代CaF2的作用机理

 为了提高含钛炉渣的流动性能以及促进渣铁更有效地分离,并替代对环境污染较大的CaF2资源,运用扫描电镜、黏度仪等设备在1 340～1 475 ℃温度范围内研究了B2O3及CaF2对含钛炉渣表观黏度的影响规律。结果表明,B2O3具有和CaF2相似的作用效果,均能够降低含钛炉渣的表观黏度。当B2O3及CaF2的添加量为1%时,B2O3与CaF2的替代比为1[∶]1;随着渣中B2O3添加量从0增加到3%,钙钛矿质量分数逐渐降低,富钛深绿辉石随之增加,而Ti（C,N）质量分数几乎不变。     

含钛高炉渣渣钛分离研究

对某钢厂高钛型高炉渣进行了渣钛分离研究,确定了以NaOH作为分离剂制取偏钛酸晶体粉末的工艺路线,实现了合钛高炉渣资源的有效利用.含钛高炉渣中的钛、硅、铝氧化物在高温下与NaOH发生发应,生成相应的含氧酸钠盐,经过水浸和酸洗即可得到偏钛酸结晶.实验表明,温度对分离效果的影响显著,当渣与分离剂之比为50∶33、焙烧温度达1 350℃时,效果最佳,生成的偏钛酸量最大.     

含钛高炉渣钛富集工艺及钛资源利用

为实现高炉渣中钛的富集和利用,研究了炉渣钛富集的技术手段,分析了炉渣钛资源利用的可能性。结果表明,炉渣中的钛能够以四氯化钛、钛铁合金、钛白、碳化钛形式富集以及选择性析出富集,其中选择性析出富集是一种绿色环保的富集技术。炉渣中钛资源可被用于建筑材料、玻璃材料、功能材料以及肥料,炉渣提钛工艺流程均较为复杂,容易对环境造成污染,并且成本较高。将部分低钛渣直接用于建筑材料或肥料、高钛渣借助选择性析出技术富集后再利用是未来含钛炉渣综合利用研究的重点方向。     

用含钛熔分渣制备二氧化钛

钒钛磁铁精矿经高炉冶炼后,其中的TiO2几乎全部进入炉渣.为了有效利用钛资源,以含TiO249.36%(质量分数)的熔分渣为原料,经加碱焙烧、酸浸和水解后,制备海绵钛生产用原料一富钛料,研究焙烧温度对TiO2浸出率的影响,以及水解酸度对钛的水解率的影响.结果表明,焙烧温度对熔分渣中TiO2的浸出率影响很大:在低于1 000℃温度下加碱焙烧后钛的浸出率不高,而在1 300℃加碱焙烧后钛的浸出率高达92.2%;通过控制最终的水解酸度,钛的水解率可达91.5%,水解后产物为白色或浅黄色,颗粒较细,粒度为0.2～0.5 μm,TiO2品位达98.50%,可作为生产海绵钛的原料.