高炉渣制取高钛渣的新工艺研究

结合攀枝花钢铁公司炼铁高炉渣的情况以及我国钛白粉工业的现状,我们制定了采用液相法硫酸浸取高炉渣中的TiO2、水解浓缩为高钛渣,且综合利用铝及酸废液循环操作的基本工艺方案,并初步探讨了微波对钛液水解的影响.     

混合酸浸法分离含钛高炉渣中的主要成分

根据含钛高炉渣的结构和组分的化学性质特点,采用低温盐酸硫酸混合酸浸法将高炉渣中的钛组分富集于滤渣中,钙、铝、镁、铁等酸溶性组分富集于滤液中,研究了混合酸浓度、盐酸/硫酸配比、反应温度等对组分分离效果的影响. 结果表明,采用混合酸浓度为6 mol/L、盐酸与硫酸体积比为3:1的混合酸、酸渣质量比为1.2:1条件下,混合酸与含钛高炉渣在80℃反应5 h后,滤渣中TiO2含量可达30%以上.     

高铝渣的流动性和脱硫能力

采用KTH炉渣粘度模型和实验研究了高铝渣流动性与炉渣成分、温度的关系,采用多元逐步回归分析方法研究了实际生产中炉渣脱硫能力与炉渣成分、铁水成分的关系.结果表明,高铝渣中Al2O3会降低炉渣流动性,Al2O3含量低于18.5%(ω)为宜,最高不应超过19.5%(ω);渣中适量的MgO可改善炉渣流动性,宜将炉渣四元碱度控制在0.92以上,镁铝质量比控制在0.48以上,同时炉渣二元碱度不超过1.19,MgO含量不超过12.5%(ω).铁水温度和炉渣二元碱度是影响炉渣脱硫能力的主要因素,MgO含量等其他因素作用相对较小.     

高钛高炉渣富镁铝浸取液共沉淀-水热法制备镁铝水滑石

以提取钛后的高钛高炉渣富含镁铝的浸出液为原料,通过共沉淀-水热法制备镁铝水滑石,并通过单因素试验确定了制备镁铝水滑石的优化条件,结果表明,在水热温度为150℃、水热时间为14 h、镁铝摩尔比为2.5∶1的优化条件下,其沉淀-水热反应得到的镁铝水滑石的相对结晶度和晶型完整度均较高,可以实现高钛高炉渣的综合利用。     

煤矸石中和渣酸化提取铝、钛实验研究

本文以煤矸石中和渣为研究对象,采用加浓硫酸酸化、浸提的方法提取有价元素铝、钛.研究考察了酸渣比、反应温度、溶解时间、溶解温度等因素对中和渣中铝、钛溶出的影响规律,以单因素实验为基础,进而进行正交实验,优化浸提中和渣中铝、钛的工艺条件.实验结果表明:在本研究的条件下,中和渣酸浸提取铝、钛的最优工艺条件为:酸渣比1.5、反应温度170℃、溶解时间60 min、溶解温度80℃,此时铝、钛溶出率分别达到98.32％、92.28％.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段对煤矸石、中和渣及酸渣的物相和微观形貌进行表征,分析结果表明:中和渣酸浸后,酸渣中只有SiO2和少量CaSO4存在,说明煤矸石中和渣中的铝、钛通过酸浸可以充分浸取.该法为煤矸石资源化高效利用探索出一条新的工艺思路.     

硫酸法钛白粉中连续酸解技术研究

连续酸解工艺技术在硫酸法钛白粉生产中可以有效提升废酸的利用率,减少废酸和废气的排放,是钛白粉工业实现清洁生产的技术趋势。通过对钛渣和钛铁矿酸解过程中化学反应热的分析,通过热量补偿,实现了以钛渣和钛铁矿混合物作为钛原料的连续酸解技术。研究了钛原料预混比、预混温度、预热温度、反应酸浓度、酸料比及熟化时间对酸解反应的影响,获得连续酸解技术的最佳工艺参数。以最佳工艺进行了连续酸解稳定性试验,其酸解率更加稳定,酸解率高出间歇式酸解技术2.7%,得到了质量稳定的钛液产品,连续酸解技术工艺能耗低、环保,具有广阔的工业应用前景。     

从硫铁矿烧渣制取FeSO_4·7H_2O研究

<正> 一、前言在硫铁矿焙烧制硫酸的过程中,产生大量硫铁矿烧渣,其中约含有58％的铁及一些有色金属(见表1),目前我国对这一废渣没有很好利用。长期堆放,不仅占用大量堆放场地,同时引起环境污染。 (注:硫铁矿烧渣取自云南红河州磷肥厂,分为尘渣和炉渣。) 由表1可见,若直接用硫酸浸取硫铁矿烧渣,因亚铁含量很低而导致铁回收率不高,因此生产成本升高。本法是先将原料还原处理,还原过程中把握还原剂的加入量使三价铁能全部转化成两价铁为限,故此还原剂加入量很少。还原渣用硫酸厂10～30％废酸浸取,浸取液过滤后结晶、干燥可得到FeSO_4·7H_2O含量为95％以上晶体,其优点是,还原焙烧后浸取率高,浸取过程中产生H_2S可使浸取液中有色金属杂质生成硫化物沉淀,热浸取过后立即结晶,FeSO_4·7H_2O粗得产品含量可达95％以上,     

高铝硅钢渣系物性对钢包衬粘渣的影响

本文研究了高铝硅钢炉渣的熔化温度、物相组成、钢包残砖粘渣层物相结构,探讨了钢包粘渣机理.结果表明,刚玉包衬发生粘渣是因为碱度2左右的CaO-SiO2-MgO-Al2O3系炉渣的熔化温度过高、粘度过大,在浇铸温度下易析出高熔点的镁铝尖晶石.提高炉渣碱度可减少甚至避免镁铝尖晶石析出,进而显著降低高铝渣熔化温度.防止钢包粘渣的合理渣系为:碱度CaO/SiO2在3～8范围,Al2O3含量在25％～40％,MgO含量在10％以下.     

适量废酸用于酸解浸取的可行性探讨

硫酸法钛白粉生产中会产生大量的废酸,这些废酸经过中和处理后排放,以达到环保要求,但是由于目前采取的浓缩法回收费用高,用普通的中和法又浪费硫酸,不够经济合理。将适量废酸用于酸解浸取,根据矿的情况确定使用酸矿比后再确定废酸的加入量可保证酸解质量的同时,也减少废酸处理量,减轻环保压力,达到降本增效的目的。     

高钛渣用于水泥混合材的性能研究

本文分析了高钛渣的矿物组成、活性系数,探讨了高钛渣的粉磨细度对水泥的凝结时间、标准稠度用水量、安定性等影响,而且分析了不同助磨剂的作用效果,以及高钛渣对水泥强度、水化产物的影响,得出高钛渣用于水泥混合材的实验基础.采用单掺与复掺的方式,比较得出可用于生产复合硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的不同掺量和配比.结果表明:高钛渣不会对水泥的水化产物产生不利影响,粉磨较细的高钛渣更有利于水泥水化产物产生的包裹效应,使结构更加紧密,从而增加水泥强度;使用助磨剂的条件下,掺入30％的高钛渣,并与粉煤灰及高炉渣复掺,混合材总掺量达到40％,可满足P·C32.5R级水泥生产;使用助磨剂的条件下,掺入10％的高钛渣,并与粉煤灰及高炉渣复掺,混合材总掺量达到20％,可满足P·O42.5R级水泥生产.     

提钛尾渣处理钛白废水试验研究

为了拓展攀钢提钛尾渣的利用途径及降低钛白企业废水处理成本,进行了提钛尾渣处理钛白废水的试验研究。试验表明,处理钛白废水的提钛尾渣中氯质量分数应≤0.24%,即必须使用洗后提钛尾渣处理钛白废水。随着废水酸浓度的增加及洗后提钛尾渣配比的增加,提钛尾渣与废水中和后pH越来越低;洗后提钛尾渣可代替20%石灰石液体中和废水,中和后pH、滤液及中和渣的化学成分在正常范围内。     

水淬含钛高炉渣二段酸解工艺

对水淬含钛高炉渣的酸解行为进行了研究. 浸出分为两个阶段,前期浸出迅速而后期浸出缓慢. 研究表明,前期主要是包含钛、铝和镁等成分的非晶态物料的溶出,而后期则是被难溶物种包裹的小晶粒钛酸钙的溶出. 因此,设计了一个分段浸出方案. 采用20%硫酸初浸,Al几乎全部浸出,而Mg和Ti的浸出率分别为64%和46%. 对初浸渣进行了强化浸出,发现边磨边浸出可显著提高钛的浸出率. 经两段浸出后,高炉渣中钛的总浸出率达到94%以上.     

高炉渣对La3+的吸附性能研究

高炉渣是高炉炼铁过程产生的主要废渣,随着中国钢铁行业的蓬勃发展,高炉渣的排放量日益增加。高炉渣的堆积不仅增加环境负担,还是一种资源浪费。为提高高炉渣的附加值,以高炉渣为吸附剂,研究了高炉渣对La³⁺的吸附性能。用扫描电镜、X射线荧光衍射、氮气吸附脱附仪对高炉渣的理化性质做了表征。为进一步研究高炉渣的吸附行为及机理,从动力学和热力学角度探讨了La³⁺在高炉渣上的吸附作用机制。实验结果表明,高炉渣颗粒分明,有微裂纹结构,是非晶态的玻璃体结构;在吸附行为实验中,实验数据分别满足准一级动力学和Langmuir等温吸附模型。     

攀钢含钛高炉渣中钛组分的提取及综合利用进展

自20世纪70年代以来,攀钢炼铁产生了大量的含钛高炉渣,其TiO2含量达20%～29%,目前仍以每年300万吨的速度增加,是我国特有的二次钛资源。长期以来,许多学者和工程技术人员对其中钛的提取及其综合利用进行了大量的探索研究,虽然取得了一些进展,但或由于技术困难、经济效益差,或造成二次污染等原因难以实现工业化利用。这些宝贵资源不仅未得到利用,而且由于大量堆积还严重污染环境。因此,研究含钛高炉渣的综合利用不仅具有极大的经济效益,而且对于循环经济、节约型社会、环境保护和可持续发展具有重大的社会效益。本文总结分析了近年来攀钢含钛高炉渣综合利用研究方面取得的一些进展和存在的主要问题,提出了今后研究的主要方向,不断推动实现攀钢含钛高炉渣的真正利用。     

高炉渣制备系列精细化工品的技术研究

以高炉渣为主要原料,在前期工作基础上,通过更进一步深入研究,开发出高炉渣制备系列精细化工品的完整工艺路线。采用硫酸酸解高炉渣的方法,获得产品石膏;制备超细硅酸铝的最佳水渣比为7：1,体系pH控制为4.0,通过加入铝片的方式进行除铁;制备镁铝尖晶石的最佳尿素质量百分比为65%,最佳除铁方法为向前体溶液中加入5% Na₂S₂O₄。采用高炉渣制备得到的3种产品,其化学成分均符合相关标准。该工艺路线具有流程短、成本低等优点;渣中有价组分得以全部利用,无残渣排放,环境效益明显。     

含钛高炉水淬渣在高炉煤气净化水处理中的应用

介绍了高钛高炉水淬渣比表面积大、吸附力强的特性,在此基础上对高炉煤气净化水系统进行改造,用含钛高炉水淬渣吸附高炉煤气净化水中的悬浮物从而使水得到净化处理,经处理后的水再返回高炉煤气净化系统循环使用,在投入很少资金的情况下,取得很好的经济效益。     

含钛高炉渣的碳化产物对水泥砂浆强度及电阻率的影响

以攀枝花钢铁公司生产的高钛型高炉渣的碳化产物(碳化渣)取代标准砂为集料制备了水泥砂浆。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对高钛型碳化渣进行了成分、物相和形貌表征;测试了不同碳化渣含量下水泥砂浆的抗压强度和电阻率,探讨了不同碳化渣取代量对水泥砂浆电阻率的影响机制。研究结果表明,含有碳化渣的水泥砂浆的强度满足建筑水泥砂浆的要求;在潮湿状态下,碳化渣的引入无法降低28 d龄期水泥砂浆的电阻率;在干燥状态下,当碳化渣的取代量达到60%以上时,水泥砂浆的电阻率可低于标准水泥砂浆,且最低可下降87.5%。高钛型碳化渣可作为导电集料的候选材料用于制备面向建筑加热采暖用的水泥基复合导电材料。     

以高炉渣废玻璃为原料一次烧结法制备微晶玻璃

研究了以高炉渣、废玻璃粉为主要原料,以TiO2为成核剂,采用一次烧结法制备微晶玻璃。该材料以透辉石为主晶相,配料中高炉渣质量分数可达55%。这为高炉渣的综合利用开辟了一个新的途径,具有明显的环境效益、经济效益和社会效益。     

采用热熔态高炉渣和转炉渣生产水泥熟料的探讨

通过对炼铁高炉渣、转炉渣和水泥熟料的组分进行对比分析,发现其组分比较接近。经初步探讨认为,优化高炉渣和转炉渣的成分,使两者在热熔状态下混合均匀,或同时配加部分矿物,可以生成和水泥熟料基本一致的组分。这样既充分利用了高炉渣和转炉渣及其余热,又减少了水泥熟料的资源消耗,达到了废渣综合利用、节能减排和低碳的目的。