攀枝花钛精矿氧化改性研究

根据目前钛资源综合利用发展方向,采用XRD、矿物扫描电镜和热重-差热分析方法对攀枝花钛精矿加热过程中氧化效果及物相结构转化进行分析,得出了攀枝花钛精矿起始氧化温度、氧化率增长趋势及物相转化情况(在氧化过程中钛精矿主要物相由钛铁矿相依次向铁板钛矿相、金红石相、假板钛矿相转化)。为攀枝花钛精矿氧化改性生产高品质钛原料提供了理论基础。

活性石灰在攀钢钒钛磁铁矿烧结中的应用

通过在攀钢烧结机上配加活性石灰的实践,得出了配加活性石灰不仅能强化烧结,提高钒钛磁铁烧结矿的产量和质量,而且经济效益显著。

攀枝花钛精矿制备高品质富钛料工艺分析

分析了攀枝花钛精矿晶型结构和元素分布特性,结合开发的攀枝花钛精矿制取人造金红石工艺和攀枝花钛精矿制取升级钛渣工艺路线,对2种工艺优劣进行了多方面分析评价,并参考国际钛原料发展方向,认为攀枝花钛精矿制备人造金红石工艺路线更易实现产业化。

高强刚玉浇注料的研制

通过采用单因素实验及正交实验设计,研究了结合剂加入量对刚玉质浇注料强度及重烧线变化的影响,得到了性能较好的能够满足特殊用户需要的高强刚玉浇注料。

结合剂对高纯铝镁浇注料性能的影响

以致密电熔刚玉、电熔镁砂为主要原料,分别选用铝酸钙水泥、硅微粉、微粉A为结合剂,研究了三种结合系统对高纯铝镁浇注料物理性能的影响,同时进行了静态抗渣实验,研究了不同结合剂及加入量对高纯铝镁浇注料抗渣性能的影响规律。实验结果表明:⑴合理控制基质中结合剂的加入量可以获得综合物理性能优良的高纯铝镁质浇注料;⑵硅微粉和微粉A结合铝镁质浇注料的抗渣性能优于铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料。

攀枝花钛渣氧化焙烧试验研究

采用XRD、扫描电镜等检测方法对攀枝花钛渣进行深度分析,得出钛渣主要由铁黑钛石相和硅酸盐相组成。通过差热热重试验确定了氧化焙烧参数,完成了不同温度焙烧试验研究,并对氧化后钛渣进行了Raman、XRD、SEM分析。研究表明氧化焙烧过程中,攀枝花钛渣主要含钛物相依次发生低价钛氧化物-锐钛型TiO2-金红石转化,铁黑钛石相转化成金红石和板钛矿相,随着温度升高,氧化速度加快。在强氧化过程中,黑钛石固溶体产生了大量的细小孔洞和微裂纹,在850~1100℃区间内,氧化温度越高,形成的表面微裂纹及内部小孔洞越多,黑钛石固溶体晶格的破坏程度就越大。

攀枝花钛渣流化焙烧试验研究

针对用于生产特种焊接材料的钛系原料对其品质要求,进行了流态化焙烧攀枝花钛渣的试验研究。考察了焙烧温度为950℃,空气流量为3.3 m3/h,螺旋推料器频率为45.4 Hz条件下,流化焙烧对钛渣品质的影响。结果表明,由于焙烧过程中细颗粒直接被吹出流化床腔体而被冷却水吸收,流化焙烧后,钛渣颗粒变粗,粒度增大;XRD及Raman分析显示,攀枝花钛渣经流化氧化焙烧后,钛渣中发生晶型转变,610 cm-1处振动特征峰发生红移,低价钛转变成高价钛,金红石型Ti O2长大增多。

结合剂对刚玉-MgO浇注料性能的影响

以致密电熔刚玉、电熔镁砂为主要原料,选用铝酸钙水泥、硅微粉和ρ-Al2O3微粉为主要结合剂,采用电熔刚玉为骨料,固定骨料基质=7030（质量比）,基质组成中固定电熔镁砂细粉、α-氧化铝微粉加入量均为6%不变,改变致密电熔刚玉细粉、铝酸钙水泥、硅微粉和ρ-Al2O3微粉的加入量,配制成3种结合系统的刚玉-MgO浇注料.铝酸钙水泥-硅微粉结合系统中硅微粉加入量固定为1%,铝酸钙水泥加入范围为0～15%;硅微粉结合系统中硅微粉的加入范围为0.3%～2.5%;ρ-Al2O3微粉-硅微粉结合系统中硅微粉加入量固定为0.3%,ρ-Al2O3微粉的加入范围为1%～10%.检测1000 ℃ 3 h、1350 ℃ 3 h、1600 ℃ 3 h处理后试样的冷态耐压强度、体积密度、显气孔率、加热永久线变化率等物理指标和抗渣侵蚀和渗透性能,研究3种结合系统对刚玉-MgO浇注料的物理性能和抗渣性能的影响.试验结果表明：合理控制基质中结合剂的加入量可以获得综合物理性能优良的无水泥刚玉-MgO浇注料;硅微粉和ρ-Al2O3微粉-硅微粉结合刚玉-MgO浇注料的抗渣性能优于铝酸钙水泥-硅微粉结合刚玉-MgO浇注料.

钛渣冶炼过程二次燃烧室堵塞原因分析及改进

本文从原料、工艺、设备和操作等多个方面分析了二次燃烧室堵塞的原因,提出了解决二次燃烧室堵塞的优化改进建议,有效降低了二次燃烧室堵塞的频率,提高了钛渣冶炼设备的连续作业率,缩短了冶炼周期。

攀西钛精矿制备人造金红石研究

利用攀西地区储量丰富的高钙镁低品位钛铁矿制备符合沸腾氯化需要的高品质富钛料是推动钛行业发展的关键。通过对攀西钛铁矿矿物组成和结构等物相特性分析,提出了氧化还原改性-盐酸浸出制备人造金红石的方法。先在实验室进行工艺条件优化试验,确定了关键参数。在此基础上,进行了5 kt/a规模人造金红石的扩大试验。扩大试验实现了连续稳定运行,成功获得了满足沸腾氯化需要的优质人造金红石产品,其Ti O2≥90%,Ca O+Mg O≤1.0%。酸浸产生的废盐酸,采用喷雾焙烧技术得到了回收利用,实现了盐酸闭路循环,确保全流程无"三废"排放。最后,形成了"攀西钛铁矿流态化氧化—还原—常压浸出—废酸回收"制造人造金红石的成套工艺及操作制度。

攀西钛精矿主要杂质元素赋存状态研究

通过对攀西钒钛磁铁矿矿物结构及攀西钛精矿选钛工艺研究,同时采用XRD、扫描电镜对攀西钛精矿进行深度剖析,得出在攀枝花钛精矿中主要元素分布及杂质元素的赋存状态。攀西钛精矿是以偏钛酸铁(FeO·TiO_2)晶格为基础,含有Mg、Mn等氧化物杂质的固溶体,主要杂质元素Si、Ca、Mg、Al、Fe、Ti等物质以一种或多种氧化物形式固溶于钛铁矿伴生相硅酸盐中。针对不同用途,提出通过深度解粒,调整钛精矿选别工艺参数,可生产出高品质的钛精矿,实现高附加值利用。

攀枝花钛精矿中CaO赋存状态及对人造金红石品质的影响

采用XRD、扫描电镜对攀枝花钛精矿、攀枝花钛精矿制备人造金红石进行深度剖析,得出CaO在攀枝花钛精矿中主要与SiO2、MgO、FeO、TiO2等物质固溶于钛铁矿伴生相硅酸盐中。在生产人造金红石工艺中通过高温强氧化还原改性,盐酸浸出等方法均不能有效打破其结构,导致CaO在人造金红石产品中富集,影响产品质量。提出通过深度解粒,调整钛精矿选别工艺参数,可有效降低钛精矿中CaO含量,生产出高品质的人造金红石。也可通过高梯度磁选处理富钛料去除CaO杂质元素,生产满足国际大型沸腾氯化炉需要的人造金红石产品。

攀枝花钛渣流态化氧化改性试验研究

通过差热—热重试验及流态化理论计算确定了流态化氧化参数,完成了不同温度焙烧试验研究,并对流态化氧化改性后钛渣进行了Raman、XRD、SEM分析。研究表明,攀枝花钛渣粒度分布较均匀,适合采用流态化技术进行焙烧处理;流态化焙烧过程中,攀枝花钛渣主要含钛物相依次发生低价钛氧化物—锐钛型TiO2—金红石转变;铁黑钛石相转化成金红石和板钛矿相。随着温度升高,氧化速度加快。在强氧化过程中,黑钛石固溶体产生了大量的细小孔洞和微裂纹,在850~1100℃,氧化温度越高,形成的表面微裂纹及内部小孔洞越多,黑钛石固溶体晶格的破坏程度就越大。

新型捕收剂浮选粗粒级钛铁矿试验研究

以石油化工行业尾料为原料,经酯化合成一种以脂肪酸为主要成分的捕收剂TM,通过粗粒级钛铁矿浮选试验,研究其浮选性能。结果表明:TM药剂和MOH药剂都可以获得TiO_2品位≥47%,S品位<0.1%的合格钛精矿。TM捕收剂的用量要比MOH高1000 g/t,但TM不需要使用柴油作为辅助捕收剂。使用TM捕收剂时每吨钛精矿成本比MOH低13.91元。

攀钢研究院成功开发焊接材料用钛系新原料

2月2日，从攀钢研究院钒钛冶金研究所传来喜讯，该所牵头研发的焊接材料用新型钛原料在某焊接材料公司实现工业试用，拓展了钛渣应用领域，为攀钢钛渣产业的发展增添了新动力。

攀西钛矿球团焦炉煤气还原研究

针对攀西钛精矿粒度细、直接入炉冶炼钛渣难的问题,提出细粒级钛矿制备钛矿球团,钛矿球团焦炉煤气还原,并与细粒级钛精矿开展对比试验研究。结果表明:钛矿球团通过预焙烧后出现微裂纹和孔洞,有利于气相还原反应的进行,当还原温度在950℃时,钛矿球团焦炉煤气还原4 h后,金属化率可达85%以上,还原过程中钛矿球团物相结构发生较大变化,其主要物相由铁板钛矿相变成金属铁相、金红石相和少量钛铁矿相;随着反应进行钛矿球团中金属Fe逐渐显现、呈星点状分布、随之长大,最后连接成片。为攀西细粒级钛精矿冶炼钛渣提供了一定理论支撑。

攀枝花钛渣和钛精矿在氧化还原改性-酸浸工艺中对比研究

制备高品质沸腾氯化富钛料是钛白生产中的重要环节。采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段对攀枝花钛渣和钛精矿在氧化还原改性-盐酸法制备富钛料工艺进行了系统的对比研究。结果表明,钛铁矿和钛渣均保持致密结构,且都含有少量酸溶性差的硅酸盐相,但是两者的主要物相分别为酸溶性好的M2O3型固溶体(主要为Fe Ti O3)和酸溶性差的黑钛石M3O5型固溶体(包括Ti3O5,Mg2Ti O5和Fe Ti2O5等)。钛精矿经过改性后会变为多孔的Fe Ti O3,浸出反应活性非常高,常压浸出即可得到合格的沸腾氯化富钛料。而钛渣在现有的氧化还原-常压盐酸浸出工艺中的反应活性要比钛铁矿差很多,改性后钛渣仍有一定含量的难溶M3O5固溶体,且矿相致密结构未被完全破坏,常压浸出处理不能有效除杂,需要加压浸出才能得到高品位富钛料。另外,钛渣硅酸盐杂质相在整个改性和盐酸浸出过程中的变化不大。

攀枝花钛渣盐酸浸出制备高品质富钛料

为解决攀枝花钛精矿粒度过细的问题,采用攀枝花钛精矿冶炼钛渣-氧化还原焙烧改性-盐酸浸出工艺制备高品质富钛料,为氯化法钛白粉生产提供优质原料。试验主要以常规钛渣为研究对象,借鉴钛精矿氧化还原焙烧参数对钛渣进行改性处理,通过考察浸出压力、添加剂和浸出方式对钛渣主体杂质相黑钛石M_3O_5固溶体的浸除效果来研究改性钛渣适宜的浸出工艺。结果表明,常压浸出对M_3O_5溶出效果差;添加剂可溶氯化盐、乙醇和金属铁粉不能有效提高M_3O_5浸除能力;二段浸出对钛渣浸出效果影响较小;加压浸出和搅拌浸出均有利于提高钛渣酸浸除杂(M_3O_5)效果,但都不能制备出合格的富钛料。这主要是由于钛渣改性残留较多的难溶黑钛石M_3O_5固溶体,结构较为致密,反应活性差所致。由于低品位钛渣改性处理后可能含较少的M_3O_5相,采用此种改性钛渣进行盐酸加压一段搅拌浸出(浸出条件为:145℃浸出7 h,浸出液固比为2∶1,盐酸浓度为20%),能获得w_(TiO_2)>93%,w_(∑(CaO+MgO))<1.5%的高品质富钛料,满足国内沸腾氯化原料要求。