攀钢高炉钛渣中TiO_2的赋存性状与碱度的关系浅识

<正> 众所周知,攀钢高炉渣因含TiO_2高达22％—30％而属于典型的高钛型高炉渣(以下简称高炉钛渣)。前人在研究了TiO_2对炉渣的碱度(CaO/SiO_2)和熔化性温度的影响后,认为钛渣中的TiO_2呈酸性或弱酸性。本文分析了有关全钒钛高炉钛渣的工艺矿物资料,认为了TiO_2具有酸、碱两重性。     

工业钛渣除杂技术研究进展

钛渣是生产钛白粉的重要原料,其TiO2品位及杂质成分和含量会影响钛白粉的质量和性能,为获得高品质的钛白粉,对钛渣除杂工艺技术进行了介绍。指出盐酸常压浸出除杂法适用于高钙镁型的钛渣,能去除Ca、Mg、Fe等酸溶性杂质,但不能除去Si、Al等杂质;盐酸加压浸出除杂法能加深酸溶性杂质与酸的反应程度,缩减浸出时间,但对设备的抗压能力有较高要求;硫酸浸出除杂法能有效除去黑钛石类杂质及大部分硅酸盐类杂质,但对设备的腐蚀性较强;NaOH碱浸除杂法只适用于含Si量较高的钛渣,能有效去除钛渣中Si、Al等杂质;微波辅助除杂法具有选择性加热极性物质,能针对性去除MgO、CaO等杂质,但微波加热稳定性较低。     

从高钛渣沉钛液中提铝

研究了从高钛渣沉钛液中提铝制备氧化铝的工艺条件,包括沉铝、碱浸、碳分、煅烧。通过单因素试验得到最佳工艺条件。沉铝过程:在沉铝温度60℃,沉铝p H值为6,沉铝时间20 min的试验条件下铝的沉出率可达99%;碱浸过程:在碱浸温度70℃,加碱量1∶4,碱浸时间30 min的试验条件下铝的碱浸出率可达到100%;碳分:在常温、常压、通气量40 m L/min条件下进行碳分,当溶液p H值为8时,溶液中铝的碳分率可达到98%;煅烧:将氢氧化铝在1200℃煅烧2 h,可制备出α-Al2O3。     

含钛尾渣中钛的回收工艺试验研究

采用硫酸法对炼铁含钛高炉尾渣进行提取试验,考察液固比、硫酸用量、温度等因素对钛渣酸解浸出的影响.试验优化钛尾渣酸解浸取条件为:液固比为4.5 ∶ 1、硫酸用量为95 ml、浸取温度45℃.Ti总浸出率(以TiO2计)达到89.82%.浸出液经低温加热水解,洗涤、煅烧后,得到的TiO2品位在93.35%～97.65%.经酸浸后的滤渣中TiO2含量低于10%,可以用作水泥添加材料.     

微波处理高钛渣工艺的绿色性评价

从资源消耗、环境影响、成本、时间、质量等方面建立了高钛渣处理工艺的绿色性模糊综合评价指标、评价体系和数学模型,通过试验实例对微波法处理高钛渣工艺进行了绿色性模糊综合评价,并与传统法处理高钛渣工艺进行了对比。结果表明,微波法处理高钛渣工艺的绿色性远远优于传统法处理高钛渣工艺的绿色性,符合绿色制造的发展趋势。     

微波焙烧高钛渣中试研究

对微波焙烧高钛渣制备人造金红石工艺进行了中试研究。采用均匀设计安排了中试试验,验证了放大准则,确定了放大后的参数,同时考察了原料粒度、煅烧温度和通氧量等工艺条件对微波焙烧高钛渣的影响。结果表明,微波焙烧时间是决定高钛渣氧化程度的关键参数。当高钛渣处理量为120kg/h,微波焙烧时间为4 h时,最优工艺参数为原料粒度275μm,焙烧温度950℃,通氧量0.557 m3/h,在此条件下高钛渣的氧化率可以达到91%。     

微波焙烧高钛渣中试研究

对微波焙烧高钛渣制备人造金红石工艺进行了中试研究。采用均匀设计安排了中试实验, 验证了放大准则, 确定了放大参数, 同时考察了原料粒度、煅烧温度和通氧量等工艺条件对微波焙烧高钛渣的影响。结果表明: 微波焙烧时间是决定高钛渣氧化程度的关键参数。当高钛渣处理量为120 kg/h, 微波焙烧时间为4 h时, 最优工艺参数为原料粒度275 μm, 焙烧温度950 ℃, 通氧量0.557 m³/h, 在此条件下高钛渣的氧化率可以达到91%。     

钛渣制备人造金红石的试验研究

对钛渣制备人造金红石进行了研究,通过在高温下NaOH与钛渣中含硅矿物的反应,破坏对杂质铁形成包裹的硅酸盐,焙砂水浸脱硅后,再经酸浸除铁等杂质,煅烧得到TiO2含量大于92%的高品质人造金红石。通过考察影响因素,确定钛渣制备人造金红石最佳工艺参数。按钛渣中铝、硅含量理论计算的4.5倍摩尔比加入氢氧化钠混匀,在900℃焙烧2 h。焙砂在液固比1∶1、常温下水浸出1 h脱硅;水洗样在液固比4∶1,盐酸浓度18%,浸出温度90℃,浸出时间4 h条件下进行了酸浸除杂;酸浸样在900℃下煅烧1 h制备人造金红石产品。     

硫酸铵焙烧钛渣提钛的研究

通过单因素试验,研究了焙烧温度、硫酸铵与钛渣质量比、原料粒度和焙烧时间对二氧化钛提取率的影响。正交试验结果表明试验过程中各因素对二氧化钛提取率的影响由大到小的顺序为:焙烧温度焙烧时间硫酸铵与钛渣质量比。得到最佳试验条件,即在硫酸铵与钛渣质量比为5∶1、焙烧温度为470℃、钛渣粒度为44~49μm,焙烧时间为80 min时,钛渣中二氧化钛的提取率可达到80%。     

高钛渣强化焙烧—浸出法制备人造金红石

通过对高钛渣化学成分及物相的分析,选择强化焙烧—浸出工艺制备人造金红石,为氯化法生产钛白粉提供优质原料。试验研究得出最佳工艺条件为:焙烧温度900℃,洗涤剂浓度50 g/L,洗涤液固比3:1,洗涤温度为60℃,洗涤时间为0.5 h。制备出的人造金红石TiO2品位高达94%以上,满足《中华人民共和国有色行业标准》YS/T299-2010规定的人造金红石TiO2-1产品的要求。     

含钛高炉渣综合利用的研究进展

我国钒钛磁铁矿经高炉法冶炼后钛资源基本都富集在渣相中,结构复杂,无法进一步回收利用,造成钛资源无法有效利用和环境污染等问题。归纳了国内外含钛高炉渣综合利用方面的研究成果,从整体利用和提钛2方面分别讨论了目前已开发的利用方法所存在的问题。整体利用含钛高炉渣(如制作建筑材料、特种功能材料等)法虽然能解决堆积产生的环境问题,但经济附加值低,且大量的钛资源被浪费,对钛资源的利用率低。在含钛高炉渣提钛利用方法中,直接酸解法或者碱法处理制备的产品品质低,经济性差,还会带来二次污染;含钛高炉渣制备含钛合金的方法成本高、产品应用范围窄;选择性富集分选法提钛时含钛矿物的转变不彻底,并且能耗高、添加剂消耗量大,钛的回收率不高;高温碳化—低温氯化工艺中高温碳化过程可以利用液态炉渣的物理热,大幅降低了碳化工序的能耗,低温氯化过程可在400~550℃实现Ti C的选择性氯化,避免了钙镁等杂质的影响,且氯化产物杂质含量低,钛回收率高,产品价值高、市场大。在此基础上,指出高温碳化—低温氯化处理含钛高炉渣具备工业化应用前景,值得进一步开展研究。     

用重选或浮选方法从改性炉渣中分离钛的研究

采用光学显显微镜、图象分析和扫描电镜等多种手段,研究了樊钢镣产经选择的出处理后的改性渣中钛的赋存状态,矿物组成及结构,计算了钛在硌矿物相中的分布,测定了原料中钛矿物的解离度,为钛的综合利用提供了科学依据,研究结果表明,通过改性处理后,炉渣中大大部分钛富集于钛钛矿相中,钙钛矿晶体可以选择性析出并长大,进而采用选矿方法将其分离出来,为综合利用创造了条件,探讨了采用重选分离和浮选分离的可能性。     

攀钢含钛高炉渣碳氮化后磁选提钛研究

本文采用攀钢冶炼钒钛矿产生的含TiO220%~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。磁选后获得品位大于36.46%,回收率达到43.77%的碳氮化钛精矿。     

钛矿渣的利用研究

本文介绍利用钛矿渣生产道路水泥的研究结果,较系统地介绍了该道路水泥的物理力学性能、抗蚀性能、抗冻性能、抗碳化稳定性、干缩变形性能、耐磨性能与砼性能。试验结果表明,钛矿渣道路水泥性能优良、生产工艺简单、能耗低、生产成本低,是一种应用前景十分广阔的新型道路材料。     

选冶联合回收冶金废渣中的有价元素

冶金废渣主要指各种金属冶炼或加工过程中产生的废渣，文中介绍了用选矿和冶金相结合的方法从4种废渣中回收有价元素的试验研究，并对攀钢含钛高炉渣、瓦斯泥进行了重点介绍。     

硫酸法由富钛高炉渣中提取钛

攀枝花含钛高炉渣是一种重要的、待开发利用的钛资源。本文介绍采用以含钛高炉渣进行“选择性分离”后的富钛精矿为原料 ,研究硫酸法提取钛过程中渣酸比、温度、渣粒度以及硫酸浓度对钛元素酸解率的影响 ,钛元素最高酸解率可达 98%以上 ,为实现从高炉渣中回收钛提供了理论基础。     

高钛高炉渣综合利用现状及展望

我国存在极为丰富的钒钛磁铁矿资源,主要集中在攀西地区和河北承德地区。而高钛渣正是钒钛磁铁矿经过冶炼以后产生的废弃物,随着高炉渣的逐渐增多,环境的问题也越来越严重。本文简介了几种从高钛渣中提取钛资源技术,高炉渣水淬之后制备混凝土材料、矿棉、矿渣砖等建筑材料。阐述了高钛高炉渣综合利用的经济效益和环保效益,最后展望了未来高钛高炉渣开发利用的方向。     

含钛高炉渣用于烧结矿渣砖的研究

介绍了以高钛高炉渣为主要原料制作烧结矿渣砖的试验研究。结果表明,通过原料配比和生产工艺控制,可以试制出高钛高炉渣掺量超过40%的矿渣烧结砖,产品指标均达到GB5101-2003MU15的要求,为高钛高炉渣的利用开辟了一条新途径。     

铜吹炼渣侧吹贫化新工艺研究

提出把传统的P-S转炉改造为具有将燃料喷射进炉膛保温和固体还原剂从风口喷入熔池功能的还原转炉,创造弱还原气氛处理铜吹炼渣的新工艺。研究结果表明,该工艺能耗低,Fe3O4还原彻底,铜回收率高。处理50 t含Fe3O4为41%的吹炼渣,当控制炉温为1250℃、煤基还原剂输送速率为30 kg/min、渣中Fe/SiO2=1.25时,可将渣中的Fe3O4降至5%以下。工业验证性试验表明,用此工艺处理50 t含Fe3O4为46%的转炉渣,经过还原后弃渣含Cu 0.34%、含磁性氧化铁3.55%,铜的回收率为89.4%。     

高炉炉缸区域Ti(C,N)形成条件的热力学分析

为了解含钛铁矿高炉冶炼中Ti(C,N)随物化条件变化的生成规律与分布趋势,引入Ti(C,N)的非理想状态,应用Wagner公式和改进的MIVM(M-MIVM)计算了Ti在碳饱和的Fe-C-Ti熔体中的溶解度.研究了Ti(C,N)从Al2O3-CaO-SiO2-TiO2熔渣中形成的临界条件及其影响因素.结果显示,在引入T...