CN108246503A - 一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法 - Google Patents

一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108246503A
CN108246503A CN201810000148.3A CN201810000148A CN108246503A CN 108246503 A CN108246503 A CN 108246503A CN 201810000148 A CN201810000148 A CN 201810000148A CN 108246503 A CN108246503 A CN 108246503A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
magnetic field
iron
field intensity
ferrotianium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810000148.3A
Other languages
English (en)
Inventor
孟征兵
陈昭越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Technology
Original Assignee
Guilin University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Technology filed Critical Guilin University of Technology
Priority to CN201810000148.3A priority Critical patent/CN108246503A/zh
Publication of CN108246503A publication Critical patent/CN108246503A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/30—Combinations with other devices, not otherwise provided for
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00—Compounds of titanium
    • C01G23/04—Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法。钛铁废渣先球磨至40‑80目，通过不同磁场强度两道辊式磁选机的初次磁选，余渣在550‑600℃在CO气氛下进行低温还原焙烧，球磨至180‑250目，通过不同磁场强度（较初次磁场强度更高）两道辊式磁选机的再磁选，余渣在浓度为2‑3mol/L的盐酸中分两阶段浸出，去除废渣中的Al、Mg、Ca、Mn、Fe等元素，渣中铁的选出率达到85%以上，钛的氧化物的选出率达到80%以上，选出的二氧化钛应用于作为钛白粉冶炼的原料，选出的铁能用作炼钢或铸铁用原料。本发明工艺能够以较低的成本，大幅度的回收利用了钛铁废渣，大大提升了富钛渣的清洁生产和资源的循环利用。

Description

一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法
技术领域
本发明涉及火法与湿法冶金领域，特别是一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法。
背景技术
我国钛铁矿资源储量十分丰富，具有发展钛白粉生产的雄厚物质基础，经过多年发展，我国钛白粉生产已达世界第二位，主要有硫酸法生产工艺和氯化法生产工艺，本世纪以来，生产流程短、“三废”排放少的氯化法生产工艺逐渐成为主流。氯化法生产工艺所需的富钛原料的生产大多通过电炉加热还原工艺去除铁等杂质元素来达到富集TiO2的目的：每炉还原结束后电炉下层为液态高密度的铁水、中间为钛铁渣过渡层，上层为富钛渣。
富钛原料生产时，所产生的副产品钛铁渣含金属铁50%～65%、二氧化钛20%～30%，由于直接使用时经济价值较低，生产厂一般采用简单的堆放或贱卖给当地的铸造厂的方式来进行处理，因此开发钛铁废渣的综合利用工艺，以较低的成本回收富集钛铁废渣中的金属铁和二氧化钛，对节约我国钛铁资源、提升企业经济效益、降低环境压力具有重要的现实意义。
金属铁的分离一般采用磁选的方法，二氧化钛提纯富集采用盐酸来除杂（因为二氧化钛不溶于盐酸，其他杂质溶于盐酸），因此最大幅度的分离钛铁渣中的金属铁，对减少除杂用盐酸用量至关重要，由此研究不同的磁选与磁化工艺进行多道磁选，才能尽可能的回收富集钛铁渣中的铁；对于采用合适的盐酸浓度、搅拌浸出时间，以合理的成本和较高的效率去除磁选后余渣中的杂质成为富集二氧化钛工艺的关键技术。
针对钛铁渣的理化特性，本发明工艺通过优化磁选、还原焙烧工艺和盐酸除杂工艺，以较低的成本回收渣中绝大部分的金属铁和二氧化钛，大力提升富钛原料生产企业的经济效益和环境效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法，依据单质铁和四氧化三铁的铁磁性，先通过破碎、球磨到40-80目后经过两道不同磁场强度的磁选后，在CO气氛下进行焙烧，使余渣中的Fe2O3还原成Fe3O4，进一步球磨至180-250目后进一步选出余渣中的Fe与Fe3O4；最大幅度分离钛铁渣中的铁后，根据渣中二氧化钛不溶于盐酸，其他杂质溶于盐酸的机理，用2-3mol/L的盐酸中分两阶段进行搅拌浸出，最大限度地溶解渣中的Al2O3、CaO、MgO、Fe及铁的氧化物，从而达到提纯渣中的二氧化钛的目的。
钛铁渣渣铁分离方法的具体步骤为：
（1）将生产钛白粉的原料富钛渣时所产生的钛铁废渣球磨至40-80目，通过不同磁场强度两道辊式磁选机进行磁选（根据铁单质含量调剂磁场强度，第一道相对较弱，磁场强度100-200KA/m；第二道相对较强，磁场强度400-600KA/m），两次磁选后的余渣在550-600℃进行通过煤气低温还原焙烧，焙烧时间为1小时，然后球磨至180-250目。
（2）将步骤（1）所得物再通过两道强磁场强度两道辊式磁选机进行磁选（第一道相对较弱，磁场强度600-800KA/m；第二道相对较强，磁场强度1200-1400KA/m），将再次磁选后的余渣在浓度为2-3mol/L的盐酸中分两阶段进行搅拌浸出，每次搅拌浸出的时间为1小时，去除废渣中的Fe、Fe3O4、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO。
通过上述工艺将渣中铁的选出率达到85%以上，钛的氧化物的选出率达到80%以上。该工艺大幅度的回收利用了钛铁废渣，大大提升了企业的经营效益，减轻了环境压力，实现了资源的二次利用。
所选出的二氧化钛应用于作为钛白粉冶炼的原料，所选出的铁能外卖给钢厂或铸造厂作为炼钢或铸铁用原料。
本发明的优点是：
1、工艺操作简单，可自动化操作，设备投资小，生产成本低，生产处理能力大，可在采用钛铁矿原料生产富钛料或钛白粉生产的企业推广使用。
2、实现了废弃或低价资源的综合利用，降低了钛白粉生产企业的废渣场地占用，提高了企业的经济效益。
本发明能最大幅度的回收钛铁渣中的有益铁和钛元素，大大提升了整个工序的原材料利用水平，是富钛原料生产企业或钛白粉生产的企业值得推广的新工艺技术，能带来较好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
1、钛铁渣原始成分质量百分比含量为55.3%的金属铁，质量百分比含量为25.6%的二氧化钛，破碎并球磨至40-60目，经过弱磁磁选机（磁场强度120KA/m）与强磁磁选机（磁场强度500KA/m）两道磁选后，在580℃通过煤气（CO）还原焙烧1小时，进一步球磨至180-200目，再经过两道强磁磁选机（磁场强度分别为600KA/m、1200KA/m）。再次磁选后的余渣在浓度为2mol/L的盐酸中分两阶段进行搅拌浸出，每次浸泡的时间为1小时，余渣过滤后烘干回收，余液测量pH值后，计算加入相应的石灰进行中和。铁的回收率为86.2%，TiO2回收率80.5%。
实施例2：
钛铁渣原始成分质量百分比含量为58.0%的金属铁，质量百分比含量为28.6%的二氧化钛，破碎并球磨至40-60目，经过弱磁磁选机（磁场强度120KA/m）与强磁磁选机（磁场强度500KA/m）两道磁选后，在590℃通过煤气（CO）还原焙烧1小时，进一步球磨至180-200目，再经过两道强磁磁选机（磁场强度分别为700KA/m、1300KA/m）。再次磁选后的余渣在浓度为2mol/L的盐酸中分两阶段进行搅拌浸出，每次浸泡的时间为1小时，余渣过滤后烘干回收，余液测量pH值后，计算加入相应的石灰进行中和。铁的回收率为86.8%，TiO2回收率81.2%。
实施例3：
钛铁渣原始成分质量百分比含量为59.2%的金属铁，质量百分比含量为29.3%的二氧化钛，破碎并球磨至40-60目，经过弱磁磁选机（磁场强度120KA/m）与强磁磁选机（磁场强度500KA/m）两道磁选后，在600℃通过煤气（CO）还原焙烧1小时，进一步球磨至200-250目，再经过两道强磁磁选机（磁场强度分别为800KA/m、1400KA/m）。再次磁选后的余渣在浓度为3mol/L的盐酸中分两阶段进行搅拌浸出，每次浸泡的时间为1小时，余渣过滤后烘干回收，余液测量pH值后。铁的回收率为86.6%，TiO2回收率81.0%。
所选出二氧化钛能应用于作为钛白粉冶炼的原料，所选出的铁能作为炼钢或铸铁用原料。
需要指出的是，按照本发明的技术方案，上述实施例还可以举出许多，根据申请人大量的实验结果证明，在本发明的权利要求书所提出的范围，均可以达到本发明的目的。

Claims (2)

1.一种钛铁渣渣铁分离的方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将生产钛白粉的原料富钛渣时所产生的钛铁废渣球磨至40-80目，通过不同磁场强度两道辊式磁选机进行磁选，根据铁单质含量调剂磁场强度，第一道相对较弱，磁场强度100-200KA/m；第二道相对较强，磁场强度400-600KA/m，两次磁选后的余渣在550-600℃进行通过煤气低温还原焙烧，焙烧时间为1小时，然后球磨至180-250目；
（2）将步骤（1）所得物再通过两道强磁场强度两道辊式磁选机进行磁选，第一道相对较弱，磁场强度600-800KA/m；第二道相对较强，磁场强度1200-1400KA/m；将再次磁选后的余渣在浓度为2-3mol/L的盐酸中分两阶段进行搅拌浸出，每次搅拌浸出的时间为1小时，去除废渣中的Fe、Fe3O4、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO，铁的选出率达到85%以上，钛的氧化物的选出率达到80%以上。
2.根据权利要求1所述方法选出的铁和二氧化钛的应用，其特征在于：
（1）所选出的二氧化钛应用于作为钛白粉冶炼的原料；
（2）所选出的铁能外卖给钢厂或铸造厂作为炼钢或铸铁用原料。
CN201810000148.3A 2018-01-01 2018-01-01 一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法 Pending CN108246503A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810000148.3A CN108246503A (zh) 2018-01-01 2018-01-01 一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810000148.3A CN108246503A (zh) 2018-01-01 2018-01-01 一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108246503A true CN108246503A (zh) 2018-07-06

Family

ID=62725755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810000148.3A Pending CN108246503A (zh) 2018-01-01 2018-01-01 一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108246503A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102181669A (zh) * 2011-04-15 2011-09-14 中国地质科学院矿产综合利用研究所 高杂质钛铁矿精矿制取富钛料的方法
CN102605168A (zh) * 2011-12-05 2012-07-25 唐兆青 一种提取褐铁矿与氧化铁二氧化钛办法
CN103757426A (zh) * 2013-12-05 2014-04-30 中国科学院过程工程研究所 一种利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法
CN104894364A (zh) * 2015-05-18 2015-09-09 北京科技大学 用钛磁铁矿煤基还原磁选生产钛酸镁和直接还原铁的方法
CN106498108A (zh) * 2016-09-30 2017-03-15 江西理工大学 用钛磁铁矿精矿生产直接还原铁和氮（碳）化钛的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102181669A (zh) * 2011-04-15 2011-09-14 中国地质科学院矿产综合利用研究所 高杂质钛铁矿精矿制取富钛料的方法
CN102605168A (zh) * 2011-12-05 2012-07-25 唐兆青 一种提取褐铁矿与氧化铁二氧化钛办法
CN103757426A (zh) * 2013-12-05 2014-04-30 中国科学院过程工程研究所 一种利用钒铬钛渣制备富钛渣的方法
CN104894364A (zh) * 2015-05-18 2015-09-09 北京科技大学 用钛磁铁矿煤基还原磁选生产钛酸镁和直接还原铁的方法
CN106498108A (zh) * 2016-09-30 2017-03-15 江西理工大学 用钛磁铁矿精矿生产直接还原铁和氮（碳）化钛的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王彦莉: "难处理钛铁矿选矿新工艺研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106048217B (zh) 氧化锌粉的综合回收利用方法
CN103276196B (zh) 一种从钒钛磁铁精矿中提取钒的方法
CN111534706A (zh) 一种攀西钛精矿制备富钛料的方法
CN102179292A (zh) 钒钛磁铁矿分离提取铁、钒和钛的方法
CN103397213A (zh) 包头稀土矿混合碱焙烧法分解提取稀土方法
CN110093502B (zh) 一种铜冶炼渣与锰铁矿协同利用的方法
CN105803191B (zh) 一种湿法炼锌过程锌铁分离方法
CN109811132B (zh) 一种从高炉瓦斯泥中综合回收利用碳、铁、铝、锌、铅的方法
CN101092248A (zh) 五氧化二钒生产工艺
CN101565768A (zh) 用转底炉快速还原钛砂矿球团生产铁粉及联产钛渣的方法
CN101713029A (zh) 含钒、钼、镍、钴的废渣综合利用工艺
CN102690942A (zh) 一种含硫金精矿焙砂还原焙烧强化酸溶的方法
CN112111661A (zh) 钒渣钙锰复合焙烧提钒的方法
CN101851004A (zh) 用残坡积型钛铁矿生产人造金红石的方法
CN111004933A (zh) 一种独居石优溶渣的六级连续全溶方法
WO2023004925A1 (zh) 含铬污泥与含铬废渣协同利用富集、回收铬资源的方法
CN104928464A (zh) 一种微波加热预处理提取含钒物料中有价金属的方法
CN1405338A (zh) 浸锌渣中有价元素的综合回收方法
CN110295285A (zh) 一种从富氧固硫还原熔炼炉渣中回收锌的方法
US9896742B2 (en) Method for processing vanadium-titanium magnetite finished ores by using wet process
CN104404255B (zh) 一种对钕铁硼废料进行前处理‑酸浸出的简便化方法
CN103910382B (zh) 一种制备人造金红石的方法
CN102260786A (zh) 铁钒钛矿的提取方法
CN101935755A (zh) 一种含钒矿石中钒的两段浸出方法
CN108246503A (zh) 一种钛铁渣渣铁分离及综合利用的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180706

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication