CN107502759B - 隧道窑还原法利用低品位金红石生产高品位钛渣的方法 - Google Patents

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Abstract

一种隧道窑还原法利用低品位金红石生产高品位钛渣的方法，首先将金红石与无烟煤面均匀混合，混合后直接装入耐火罐中，之后进入隧道窑，在1100℃‑1200℃下恒温20小时‑30小时；将被还原并冷却后从耐火罐卸出物料，物料卸出后进行破碎，破碎后的物料通过电选机电选，电选机选用双辊高压电选机，得到高品位钛渣。优点是：工艺简单、能耗低、成本小、产量大可根据实际需要大批量生产。生产的高品位钛渣TiO2含量最高可达95％以上。

Description

隧道窑还原法利用低品位金红石生产高品位钛渣的方法
技术领域
本发明属于高钛渣生产领域，涉及一种隧道窑还原法利用低品位金红石生产高品位钛渣的方法，特别涉及一种利用TiO2品位低于85％的金红石隧道窑法生产TiO2品位在92％-95％的高品位钛渣的方法。
背景技术
钛是近十五年来才开始工业生产的金属，由于钛的比重小、强度大、耐腐蚀，特别是高温性能好，故在飞机、潜艇、坦克等制造和导弹的生产上得到广范的应用。钛的氧化物也有广范的用途，生产钛和钛白的最佳原料是高品位金红石(主要成分为二氧化钛)，但金红石产地少、埋藏量小，不足以供应迅速发展的钛工艺需要。目前我国大多利用钛铁矿生产金红石(TiO2品位80-90％)，采用电炉熔融法，这种方法耗能大、成本高，并且生产的金红石品位很难达到90％以上。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、低耗能、产量大、安全环保的隧道窑还原法利用低品位金红石生产高品位钛渣的方法。
本发明的技术解决方案是：
一种隧道窑还原法利用低品位金红石生产高品位钛渣的方法，其具体步骤如下
1、混料、装罐、还原
首先将金红石与无烟煤面按照质量比(90-95):(5-10)均匀混合，所述金红石中TiO2的品位为80％-87％，无烟煤面的粒度为-200目≥95％，固定碳含量≥85％，混合后直接装入耐火罐中，之后进入隧道窑，在1100℃-1200℃下恒温20小时-30小时；
2、卸罐、破碎、电选
将被还原并冷却后从耐火罐卸出物料，物料卸出后进行破碎至粒度为30目-200目≥95％，破碎后的物料通过电选机电选，电选机选用双辊高压电选机，电选参数为：电压为40kV-50kV，料仓温度为150℃-200℃，转辊转速为200转/分钟-250转/分钟，得到高品位钛渣。
本发明的有益效果是：
隧道窑还原法是利用固体碳还原将金红石外层的氧化膜(高价钛Ti2O5/T3O5)夺走其中的氧，将高价钛转化为低价钛(TiO2/Ti2O3)使金红石中的氧含量减少，TiO2的品位提高。电选时，利用物料导电性能的差异，在高压电晕电场与高压静电电场相结合的复合电场中，在电力和重力的作用下，实现对物料的分离；对导体加强了静电极的吸引力，对非导体加强了斥力，将还原后的物料进一步选别。通过隧道窑还原法将低品位金红石进行还原，还原后可将金红石品位(以TiO2计算)提高4-5个百分点，还原后将被还原的物料精选高压电选机电选，电选后可将钛渣中的杂质选出，进一步提高钛渣的品位。通过此方法生产的高品位钛渣TiO2含量可达90％以上最高可达95％以上。TiO2品位在90％以上的高品位钛渣可作为生产四氯化钛、钛白、海绵钛优质原料，有良好的市场前景。同时这种方法高品位钛渣工艺简单、能耗低、成本小、产量大可根据实际需要大批量生产。利用这种方法优势生产高品质、高产量的高钛渣产品与同行竞争、抢占市场，将成为高钛渣行业发展中最大的竞争趋势。
具体实施方式
实施例1
1、混料、装罐、还原
首先将900kg金红石与100kg无烟煤面均匀混合，金红石指标如表1所示，无烟煤面的粒度为-200目≥95％(无烟煤面200目以下的质量含量占95％以上)，固定碳含量≥85wt％，混合后直接装入耐火罐中，之后进入隧道窑，在1180℃-1200℃下恒温20小时，得到的还原物料指标如表2所示；
2、卸罐、破碎、电选
将被还原并冷却后从耐火罐卸出物料，物料卸出后进行破碎至粒度为30目-200目≥95％(30 目-200目的质量含量占95％以上)，破碎后的物料通过电选机电选，电选机选用双辊高压电选机，电选参数为：电压为40kV，料仓温度为200℃，转辊转速为250转/分钟，电选出精矿、中矿和尾矿，精矿为高品位钛渣，中矿返回步骤1与金红石配料混合继续进行还原，高品位钛渣指标如表3所示。
实施例2
1、混料、装罐、还原
首先将920kg金红石与80kg无烟煤面均匀混合，金红石指标如表1所示，无烟煤面的粒度为-200目≥95％，固定碳含量≥85wt％，混合后直接装入耐火罐中，之后进入隧道窑，在1140℃ -1160℃下恒温25小时，得到的还原物料指标如表2所示；
2、卸罐、破碎、电选
将被还原并冷却后从耐火罐卸出物料，物料卸出后进行破碎至粒度为30目-200目≥95％，破碎后的物料通过电选机电选，电选机选用双辊高压电选机，电选参数为：电压为45kV，料仓温度为180℃，转辊转速为220转/分钟，电选出精矿、中矿和尾矿，精矿为高品位钛渣，中矿返回步骤1与金红石配料混合继续进行还原，高品位钛渣指标如表3所示。
实施例3
1、混料、装罐、还原
首先将950kg金红石与50kg无烟煤面均匀混合，金红石指标如表1所示，无烟煤面的粒度为 -200目≥95％，固定碳含量≥85wt％，混合后直接装入耐火罐中，之后进入隧道窑，在1100℃ -1120℃下恒温30小时，得到的还原物料指标如表2所示；
2、卸罐、破碎、电选
将被还原并冷却后从耐火罐卸出物料，物料卸出后进行破碎至粒度为30目-200目≥95％，破碎后的物料通过电选机电选，电选机选用双辊高压电选机，电选参数为：电压为50kV，料仓温度为150℃，转辊转速为200转/分钟，电选出精矿、中矿和尾矿，精矿为高品位钛渣，中矿返回步骤1与金红石配料混合继续进行还原，高品位钛渣指标如表3所示。
表1原矿金红石指标
表2金红石还原后物料指标
表3电选后高品位钛渣(精矿)指标
表4电选后高品位中矿和尾矿指标
通过隧道窑还原法将低品位金红石进行还原，还原后可将金红石品位(以TiO2计算) 提高4-5个百分数，还原后将被还原的物料精选高压电选机电选，电选后可将钛渣中的杂质选出，进一步提高钛渣的品位。通过此方法生产的高品位钛渣TiO2含量可达90％以上最高可达95％以上。TiO2品位在90％以上的高品位钛渣可作为生产四氯化钛、钛白、海绵钛优质原料，有良好的市场前景
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种隧道窑还原法利用低品位金红石生产高品位钛渣的方法，其特征是：
具体步骤如下：
(1)、混料、装罐、还原
首先将金红石与无烟煤面按照质量比90-95:5-10均匀混合，所述金红石中TiO2的品位为80％-87％，无烟煤面的粒度为-200目≥95％，固定碳含量≥85％，混合后直接装入耐火罐中，之后进入隧道窑，在1100℃-1200℃下恒温20小时-30小时；
(2)、卸罐、破碎、电选
将被还原并冷却后从耐火罐卸出物料，物料卸出后进行破碎至粒度为30目-200目≥95％，破碎后的物料通过电选机电选，电选机选用双辊高压电选机，电选参数为：电压为40kV-50kV，料仓温度为150℃-200℃，转辊转速为200转/分钟-250转/分钟，得到高品位钛渣；所述高品位钛渣TiO2含量达90％以上。
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