CN101008053B

CN101008053B - 用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法

Info

Publication number: CN101008053B
Application number: CN2007100483134A
Authority: CN
Inventors: 梅卫东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: CN101008053A

Abstract

本发明提供了一种用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法，该方法包括以下步骤：1)配制反应料；所述反应料包括钛精矿、铝粉、石灰、硅铁、铁矿石和复合发热剂；所述复合发热剂以钛精矿为基础计算的重量百分比为：氯酸钾：2-5％、铝：0.5-2％、萤石：2-6％、冰晶石：0.5-3％；2)按铝热法进行第一次冶炼；3)冶炼结束后，放出钛铁液，铸锭，得到钛铁；4)加入硅铁，对炉内渣液用电硅热法进行第二次冶炼；5)冶炼结束后，放出全部熔液，铸锭，得到硅钛铁。本发明采用复合发热剂提高反应热，保持渣温，促使钛铁沉降，解决钛精矿中氧化镁含量高，渣溶点高，粘度大，钛铁沉降困难，出钛铁率低的问题。

Description

用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法

本发明属冶金领域，特别是涉及一种用高镁低钛精矿二次冶炼制取钛铁和硅钛铁的方法。

技术背景

用钛精矿生产钛铁一般使用炉外铝热法生产，反应炉一炉一用，由于没有外加热源，对原料的要求是钛精矿中的二氧化钛的品位要在48％--52％，氧化镁的含量小于0.5％。

攀枝花钒钛磁铁矿属共生岩矿，从中选出的钛精矿中的二氧化钛含量为47％左右，氧化镁含量高达4.5％。用炉外铝热法生产低钛铁时，由于氧化镁含量高，反应渣的熔点高，渣的流动性差，渣中夹铁严重，出钛铁率低；还由于钛精矿的二氧化钛品位低，反应料中的钛总量少，使钛的回收率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法，该方法的出钛铁率高、钛的回收率高。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法，该方法包括以下步骤：1)配制反应料；所述反应料包括钛精矿、铝粉、石灰、硅铁、铁矿石和复合发热剂；所述复合发热剂以钛精矿为基础计算的重量百分比为：氯酸钾：2-5％、铝：0.5-2％、萤石：2-6％、冰晶石：0.5-3％；2)按铝热法进行第一次冶炼；3)冶炼结束后，放出钛铁液，铸锭，得到钛铁；4)加入硅铁，对炉内渣液用电硅热法进行第二次冶炼；5)冶炼结束后，放出全部熔液，铸锭，得到硅钛铁。

进一步的，用二氧化钛砂矿冶炼钛铁的配料办法计算钛精矿、铝粉、石灰、硅铁和铁矿石的用量，取出三分之一的铁矿石量和硅铁量配成沉降料，余下部分混合，加热到350℃，取出加热的物料，再加入复合发热剂混合搅拌成反应料。

进一步的，步骤2所述铝热法是：取一部分反应料放在炉内作为底料，用点火剂点燃底料，形成熔池后，打开料桶下料，料加完后，再加入沉降料，用石灰覆盖熔池，熔液镇静。

进一步的，步骤5所述冶炼结束是当渣中二氧化钛含量小于2.0％时，冶炼结束。

本发明的有益效果：本发明采用复合发热剂来提高反应热，保持渣温，促使钛铁沉降，解决钛精矿中氧化镁含量高，渣溶点高，粘度大，钛铁沉降困难，出钛铁率低的问题；本发明可使铝热法冶炼后渣中残留的钛铁细粒及未还原的低价钛氧化物再次回收成硅钛铁，提高原料中钛的回收率；本发明两次冶炼在同一炉内进行，可提高反应炉的使用效率，降低炉体制造成本；高温炉渣直接冶炼，可利用炉渣的物理热降低硅钛铁冶炼的能耗。

具体实施方式

本发明采用同炉二次冶炼的方法生产，技术路线为：炉料混料、预热--铝热法冶炼钛铁--钛铁液铸锭、渣存炉内--电硅热法冶炼钛铁渣--硅钛铁。

其具体步骤是：

1)用二氧化钛砂矿冶炼钛铁的配料办法(冶金工业部出版社出版的[铁合金生产实用技术手册]上有详细描述)计算钛精矿、铝粉、石灰、硅铁和铁矿石的用量，取出大约三分之一的铁矿石量和硅铁量配成沉降料，余下部分混合，最好先加热到350℃，取出加热的物料，再加入复合发热剂混合搅拌成反应料；

2)按铝热法进行第一次冶炼，冶炼结束，钛铁生成并沉降至冶炼炉底部，冶炼炉上部为含有未能沉降的钛铁颗粒及未能还原的低价钛氧化物的炉渣；

3)熔液镇静后打开出铁口，放出钛铁，钛铁放完后，堵上出铁口，使渣留在炉内，钛铁液铸锭，得到钛铁；

4)通电加热炉渣，同时加入硅铁采用电硅热法进行第二次冶炼；

5)通电冶炼，渣中的低价钛氧化物生成硅钛铁并与第一次冶炼残存的钛铁颗粒团聚，一起沉降到冶炼炉底部；

6)当渣中二氧化钛含量小于2.0％时，停电，镇静，打开出铁口，放出全部熔液，铸锭，得到硅钛铁。

本发明第一次冶炼的还原剂用铝粉，其化学成份为：Al＞97％、Fe＜1.1％、Si＜1.0％。

第二次冶炼的还原剂用硅铁，其化学成分Si₂＞72％、C＜0.1％、S＜0.02％、P＜0.035％。

冶炼熔剂用石灰，其化学成份为：CaO＞85％、C＜1.0％、SiO₂＜2％。

铁矿石的化学成份为：TFe＞65％、SiO2＜7％、C＜0.1％、P和S＜0.02％。

复合发热剂的重量百分比为(以钛精矿为基础计算)：氯酸钾：2-5％、铝：0.5-2％、萤石：2-6％、冰晶石：0.5-3％。

实施例1：

取200Kg攀枝花高镁低钛精矿，计算相应配加的铝粉、石灰、硅铁、铁矿石及复合发热剂用量，将钛精矿、铝粉、石灰、2/3的硅铁、2/3的铁矿石用混料机将料混匀后，加热到350℃。从加热炉中取出加热料，再加入复合发热剂，用混料机混合10分钟，即成为反应料。未加入反应料中的硅铁和铁矿石混合成为沉降料。将反应料装入保温下料桶内，料桶放置在冶炼炉上。取50Kg反应料放在炉内作为底料，用点火剂点燃底料，形成熔池后，打开料桶下料。料加完后，加入沉降料。再用石灰覆盖熔池。熔液镇静15分钟后，打开放铁口，钛铁水流入锭模，铁水放完后用泥杆堵住出铁口，钛铁随锭模在空气中冷却。再通电加热炉渣，同时加入硅铁，冶炼30分钟，取渣样化验，当渣中二氧化钛小于2％时，用吹氧管烧开出铁口，使铁、渣流出，硅钛铁及渣随锭模自然冷却。随后清理锭模，去除渣层，得到硅钛铁。

采用本发明方法处理攀枝花钛精矿可得到钛铁和硅钛铁两种产品。

其中，钛铁的化学成份为：

Ti：27-32％、Al＜6％、Si＜5％、C＜0.1％、P和S＜0.03，Ti的回收率大于65％。

硅钛铁的化学成份为：

Ti：28-30％、Si：28-33％、Al＜2％、C＜0.1％、P和S＜0.03，Ti的回收率大于9％(按钛精矿计算)。

Ti的综合回收率大于74％。

Claims

1.用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)配制反应料；所述反应料包括高镁低钛精矿、铝粉、石灰、硅铁、铁矿石和复合发热剂；所述复合发热剂以高镁低钛精矿为基础计算的重量百分比为：氯酸钾：2-5％、铝：0.5-2％、萤石：2-6％、冰晶石：0.5-3％；2)按铝热法进行第一次冶炼；3)冶炼结束后，放出钛铁液，铸锭，得到钛铁；4)加入硅铁，对炉内渣液用电硅热法进行第二次冶炼；5)冶炼结束后，放出全部熔液，铸锭，得到硅钛铁。

2.如权利要求1所述的用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法，其特征在于，用二氧化钛砂矿冶炼钛铁的配料办法计算高镁低钛精矿、铝粉、石灰、硅铁和铁矿石的用量，取出三分之一的铁矿石量和硅铁量配成沉降料，余下部分混合，加热到350℃，取出加热的物料，再加入复合发热剂混合搅拌成反应料。

3.如权利要求2所述的用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法，其特征在于，步骤2)所述铝热法是：取一部分反应料放在炉内作为底料，用点火剂点燃底料，形成熔池后，打开料桶下料，料加完后，再加入沉降料，用石灰覆盖熔池，熔液镇静。

4.如权利要求1所述的用高镁低钛精矿制取钛铁和硅钛铁的方法，其特征在于，步骤5)所述冶炼结束是当渣中二氧化钛含量小于2.0％时，冶炼结束。