烧结钛精矿特性分析及钛渣冶炼工业试验研究

以攀枝花钛精矿为基础,通过成分、物相结构、熔化特性、理论测算等综合分析,表明烧结钛精矿与钛精矿原矿相比,有利于还原反应的快速进行,可缩短冶炼时间并降低冶炼电耗。进一步通过工业试验证明:采用烧结钛精矿冶炼过程反应速度快,吨渣电耗可以降低101.02 kWh/t,100 t料冶炼时间可以缩短0.6 h/炉。

攀枝花钛精矿冶炼钛渣的经济品位及电耗分析

钛渣冶炼经济品住的确定将为攀枝花钛渣的生产和经济利用提供重要指导作用。本文从钛渣酸解率和冶炼经济性对钛渣经济品位确定进行了分析和研究，结果表明：采用攀枝花矿冶炼钛渣，从钛渣酸溶性考虑，控制F值（即TFe（当量）／阿）在0．35以上可以得到较高的酸解率（高于95％），此时TiO2品位应低于73．22％；从冶炼经济性来看，渣中FeO含量为10．5％可认定为熔炼钛淹“经济临界点”。在上面分析基础上，使用攀枝花钛精矿和焦炭的主要成分，结合钛渣物相结构，根据等效法、物料平衡等方法，确定了攀枝花钛精矿冶炼钛渣的经济指标，即：钛渣品住控制范围在73．22％～73．38％，渣中FeO含量控制在10．5％-10．68％，渣中Ti203含量控制在8．38％～8．65％。最后，结合实际生产数据，采用FaetSage热力学软件，得到了采用攀枝花钛精矿冶炼生产品住为73．2％-73．4％钛渣的经济电耗指标为2329—2336kWh。

不同还原剂对攀枝花钛精矿冶炼钛渣影响研究

以攀枝花钛精矿为主要原料,按一定比例分别配加无烟煤和焦炭作为还原剂在25.5 MW大型钛渣冶炼电炉上进行了钛渣冶炼试验。结果表明:与焦炭相比,使用无烟煤冶炼过程更加稳定、CO产生速度更快,具有更好的还原性能,可缩短百吨料耗时1h左右,提高电炉热效率2%左右;水分含量大于1%可能导致炉况异常波动,影响指标;使用无烟煤冶炼钛渣,烟气温度较焦炭冶炼高50℃左右,可能导致部分除尘灰结块,使用过程中需注意对烟气温度的控制。

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。

硫酸法钛白与攀枝花钛渣产业发展浅析

攀枝花地区主要采用钛精矿生产钛白,其"三废"问题严重。使用酸溶性钛渣+钛精矿生产钛白可缩短工艺流程、实现环境友好。在调研硫酸法钛白、酸溶性钛渣生产情况及供需关系后认为:目前酸溶渣占酸溶钛原料的的比例仅为10%左右,具有较大提升潜力。攀枝花地区具有独特的资源和产业结构优势,建议推进形成钛渣产业联盟,保障原料、市场及技术稳定。

攀西钛精矿流态化氧化-磁选提质研究

随着氯化法钛白产业不断发展,利用我国攀西钛精矿生产氯化法用富钛料是重要的发展趋势。针对攀西钛精矿因杂质含量高无法满足电炉还原钛渣升级原料要求的问题,笔者开展了流态化氧化焙烧磁选提质实验研究,分析氧化过程的物相结构转变,考察焙烧参数、磁选条件等对提质效果的影响。结果表明,基于钛铁矿弱氧化可形成磁性的钛铁矿赤铁矿固溶体原理,在650～750℃温度范围内攀西钛精矿流态化氧化焙烧可获得较高磁性,在3 500Gs下直接磁选精矿产率达70%以上;经进一步球磨磁选后,可获得满足生产升级钛渣(UGS)用原料指标的提质矿,钛回收率49.29%,且通过优化磁选可进一步提高提质效果。通过流态化氧化磁选实现攀西钛精矿提质利用具有较好的可行性。

攀枝花钛精矿制取高品位氯化渣探讨

探讨了从攀枝花钛精矿制取高品位氯化钛渣的几条途径的可行性和适应性。

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。

攀枝花钛渣熔盐氯化盐系组成的研究

根据熔盐氯化的机理和攀枝花钛渣的特点，系统地研究了熔盐氯化工业试验的工艺条件、盐系组成。论证了采用自生盐系的可能性。采用自生盐系，不消耗钾、钠盐，也有利于镁的综合利用。

攀钢含钛高炉渣资源化再利用进展

我国钒钛磁铁矿资源储量惊人,已探明储量接近百亿吨,其中攀西地区钛储量占全国已探明储量的90%以上,占世界已探明储量的40%,钒钛磁铁矿的开发冶炼对我国战略金属资源的利用有着举足轻重的意义。攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿产生了大量的含钛高炉渣,含钛高炉渣是宝贵的二次资源,综合利用是解决含钛高炉渣大量堆积造成环境污染、资源浪费问题的根本方法。从火法提钛和湿法提钛两方面总结了攀钢含钛高炉渣提钛工艺的研究进展。火法提钛工艺主要包括高温碳化-低温选择性氯化技术、合金化提取工艺、选择性析出分离技术;湿法提钛工艺主要包括硫酸法、盐酸法;以及NaOH熔融焙烧-水浸提钛技术、Na2CO3焙烧富集法和硫酸铵熔融焙烧法等其他提取方法。分析了各自工艺的反应机理和工艺流程,论述了工业应用中的各自特点以及目前存在的主要问题,并指出钛的分离效率高、设备处理量大、二次污染小、经济总体上合算的四大未来主要研究方向,对攀钢含钛高炉渣提钛研究进行展望,不断推进攀钢含钛高炉渣的资源化再利用进程。

高钛重矿渣粗骨料在抗冲耐磨混凝土中的应用研究

为充分利用某水电站工程附近的攀钢高钛重矿渣,对攀钢高钛重矿渣粗骨料和其它原材料的各项性能进行了试验,设计了合适的混凝土配合比,对采用攀钢高钛重矿渣粗骨料的抗冲耐磨混凝土各项性能展开了试验研究,涉及力学性能、变形性能、耐久性能及热学性能等,并与采用灰岩粗骨料的混凝土性能进行了对比分析,试验成果表明采用攀钢高钛重矿渣粗骨料的抗冲耐磨混凝土性能满足设计技术要求,并且能提升混凝土的抗冲磨强度,对类似工程具有一定的参考借鉴意义。

氯化渣冶炼技术开发与生产实践

通过对攀枝花钛精矿冶炼熔盐氯化渣技术难点的分析,在25.5MVA大型钛渣电炉上开展了熔盐氯化渣的技术开发,成功生产出满足海绵钛生产的专用钛渣。

攀枝花高钛高炉渣工艺矿物学及提钛技术研究

总结了攀枝花高钛高炉渣的工艺矿物学特征与几种主要提钛技术研究路线、研究成果、技术优点及存在问题。目前攀枝花高钛高炉渣提钛研究技术均取得了一定的成果,但尚未有任何一种方法可以达到大规模产业化生产的程度,攀枝花高钛高炉渣提钛研究的理想模式应是技术路线多元化和产品多样化交叉融合。

攀枝花钛渣熔盐氯化特性研究

开展了攀枝花74%品位钛渣、78%钛渣和85%钛渣的化学成分、物相及矿物结构研究,考察了三种钛渣熔盐氯化时反应差异、放热量差异和氯化系统热平衡控制差异。研究表明:74%渣、78%渣和85%渣在物相组成上无较大差异,但黑钛石、金红石及其过渡相含量存在差异,导致74%渣熔盐氯化放热量比78%渣多21.9%、85%渣熔盐氯化放热量比78%渣少9.9%,氯化炉热平衡计算所需的返炉矿浆量与实际氯化应用所需矿浆量结果一致。

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。

全攀枝花钛精矿冶炼钛渣熔盐氯化技术应用分析

针对以全攀枝花钛精矿冶炼的钛渣中Ti O2含量低、钙镁含量高的特点,分析了其熔盐氯化工艺关键控制点,并分别以Ti O2品位为74%、78%的钛渣为原料,研究了熔盐氯化工艺生产过程控制,分析比较了不同钛渣原料对产品粗四氯化钛质量的影响及粗四氯化钛生产成本的影响。结果表明：以全攀枝花钛精矿冶炼的Ti O2含量为74%、78%的高钙镁钛渣为熔盐氯化原料时,氯化熔盐中Ti O2、C含量宜控制在3%左右,循环泥浆中固体杂质含量宜控制在200 g/L左右。与采用Ti O2含量为78%钛渣相比,采用Ti O2含量为74%钛渣生产时氯化熔盐温度和收尘室进口气体控制温度降低30～50℃,石油焦、氯化钠单耗和废盐、收尘渣量增加,粗四氯化钛产品中固体杂质和VOCl3、Si Cl4、Fe Cl3含量较低。采用Ti O2含量为74%的钛渣为原料熔盐氯化生产粗Ti Cl4比采用Ti O2含量为78%的钛渣成本降低5%～10%。