CN110606506A - 一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法 - Google Patents

一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110606506A
CN110606506A CN201910876839.4A CN201910876839A CN110606506A CN 110606506 A CN110606506 A CN 110606506A CN 201910876839 A CN201910876839 A CN 201910876839A CN 110606506 A CN110606506 A CN 110606506A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
titanium
ilmenite
molten salt
chlorination
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
CN201910876839.4A
Other languages
English (en)
Inventor
陈建立
贺高峰
彭忠辉
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.)
Henan Baililian New Materials Co Ltd
Original Assignee
Henan Baililian New Materials Co Ltd
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 Henan Baililian New Materials Co Ltd filed Critical Henan Baililian New Materials Co Ltd
Priority to CN201910876839.4A priority Critical patent/CN110606506A/zh
Publication of CN110606506A publication Critical patent/CN110606506A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/20Halides
    • C01F11/24Chlorides
    • C01F11/28Chlorides by chlorination of alkaline-earth metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/02Halides of titanium
    • C01G23/022Titanium tetrachloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1204Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent
    • C22B34/1209Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent by dry processes, e.g. with selective chlorination of iron or with formation of a titanium bearing slag
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,涉及冶金及化工领域。该方法首先利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼,得到钛渣和生铁,然后,将钛渣作为原料投入到氯化炉中,采用熔盐氯化法生产钛白粉,并对生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,将分离出的氯化钠返回至氯化炉中。在熔炼钛渣中,可直接利用钛铁矿粉料,还原剂可为要求低的普通无烟煤或含有部分烟煤,同时可在较低温度下熔炼,能耗大幅降低,副产物生铁的附加值高;在利用太渣进行氯化钛白生产中,旋风除尘装置对烟气具有良好的收尘效果,降低了粗四氯化钛中的杂质量,同时有效的利用了熔盐渣,减少了熔盐渣的堆积量,具有良好的绿色环保的意义。

Description

一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法
技术领域
本发明涉及冶金及化工领域,尤其涉及一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法。
背景技术
近年,钛白粉的竞争日益严峻,钛白粉工业生产原料和方法也得到了越来越多的关注和研究。
目前,钛白粉的工业生产方法主要包括硫酸法和氯化法。其中,与硫酸法相比,氯化法的环保性更好,且其生产得到的钛白粉的质量更高,因此,氯化法近年来得到了较多的研究。
氯化法钛白粉生产的主要的流程为:
a、将钛原料(如:高钛渣)与还原剂(如:石油焦)均匀混合后送入氯化炉中,通入氯气在800℃~1000℃温度下进行沸腾氯化;
b、对氯化后得到的粗制四氯化钛进行分离提纯除去镁、铁、硅和钒等杂质,得到精制四氯化钛;
c、利用精制四氯化钛制备二氧化钛。
在上述氯化法钛白粉工艺中,生产原料为钛渣。目前钛渣大多数情况下是由钛精矿冶炼而成。
目前,利用钛精矿制备钛渣大多采用电炉熔炼法,即将一定量的碳质还原剂与钛精矿混合后,送入电炉内进行高温冶炼,使矿中铁氧化物还原成金属铁沉降于炉底,而TiO2与钙、镁杂质等一起进入渣相,最终与铁质分离,TiO2被富集在渣中,从而制得钛渣。
而由于国内钛精矿中杂质含量高,且杂质会混合在冶炼后得到的钛渣中,很难除去,得到的钛渣中钙、镁杂质含量高,无法满足上述氯化法钛白粉对原料钛渣的要求。
而国内的钛资源丰富,如何有效的利用国内丰富的钛资源进行氯化法钛白粉的生产,对于提高国内钛资源的利用价值,降低钛白粉的生产成本将具有重要的意义。
难以满足上述氯化法钛白粉的原料要求,从而造成国内氯化法钛白粉企业的原料供应严重依赖进口。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,包括如下步骤:
将钛铁矿粉、煤粉及辅料投入到SRV炉中,利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼,熔炼后将产生的渣铁分离,得到钛渣和生铁;
将所述钛渣作为原料投入到氯化炉中,采用熔盐氯化法生产钛白粉;
对钛白粉生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,将分离出的氯化钠返回至氯化炉中。
优选地,所述钛铁矿粉为攀枝花钛铁矿。
优选地,所述煤粉为普通无烟煤、或普通无烟煤与烟煤的混合物。
优选地,所述煤粉中各成分的含量为:固定碳>60%,挥发份>6%,硫<3%。
优选地,所述辅料为白云石和/或石灰和/或石灰石。
优选地,所述钛铁矿粉、煤粉及辅料的质量比为1:0.25~0.45:0.02~0.1。
优选地,在所述SRV炉中,N2流将煤粉、钛铁矿粉和辅料通过侧壁喷枪喷入熔池,炉顶喷枪吹入1000~1300℃高温空气;钛铁矿粉与煤粉在SRV炉内反应4~12h,反应温度控制在1300~1600℃,产生的铁水位于熔池下层,钛渣富集在熔池上层,反应结束后,钛渣从排渣口排出,经冷却破碎获得钛渣产品,钛渣品位控制在72~78%。
优选地,在所述熔盐氯化法生产钛白粉的过程中,使用旋风除尘装置对氯化炉中的烟尘进行收集,在所述旋风除尘装置的进口喷淋粗四氯化钛,所述旋风除尘装置的出口温度为147~400℃。
优选地,所述对钛白粉生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,包括如下步骤:
利用熔盐氯化过程中产生的尾气喷淋液溶解熔盐渣,得到熔盐渣的溶解液;
向所述熔盐渣的溶解液中添加NaOH进行中和,得到中和液;
对所述中和液进行压滤,得到滤液;
利用所述滤液中各物质溶解度的差异,分段析出NaCl与CaCl2,NaCl返回氯化炉使用,CaCl2作为产品对外销售。
优选地,用于析出NaCl的蒸发器内的温度为40~95℃,用于析出CaCl2的浓缩塔内的温度为150~300℃。
本发明的有益效果是:本发明提供的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,首先利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼,得到钛渣和生铁,然后,将钛渣作为原料投入到氯化炉中,采用熔盐氯化法生产钛白粉,并对生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,将分离出的氯化钠返回至氯化炉中。在钛渣生产中,可直接利用钛铁矿粉料,原料适用性更广,还原剂可为普通无烟煤或含有部分烟煤,对还原剂可的要求很低,同时可在较低温度下熔炼获得钛渣,能耗大幅降低,副产物生铁的附加值高,可用于炼钢;在利用太渣进行氯化钛白生产中,采用旋风除尘装置可以对氯化炉中带出的烟气具有良好的收尘效果,降低了粗四氯化钛中的杂质量,从而减少了熔盐氯化至精制车间的工序,同时有效的利用大部分的熔盐渣,极大减少了熔盐渣的堆积,具有良好的绿色环保的意义。
附图说明
图1是本发明提供的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,本发明提供了一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,包括如下步骤:
将钛铁矿粉、煤粉及辅料投入到SRV炉中,利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼,熔炼后将产生的渣铁分离,得到钛渣和生铁;
将所述钛渣作为原料投入到氯化炉中,采用熔盐氯化法生产钛白粉;
对钛白粉生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,将分离出的氯化钠返回至氯化炉中。
其中,上述方法中,所述钛铁矿粉为攀枝花钛铁矿。所述煤粉为普通无烟煤、或普通无烟煤与烟煤的混合物。所述煤粉中各成分的含量为:固定碳>60%,挥发份>6%,硫<3%。
我国四川攀枝花地区是一个超大型的钒钛磁铁矿岩矿储存区,其已探明的钒钛磁铁矿储量将近100亿吨,远景储量200亿吨以上;其中共生的钛资源(以TiO2计)为8.7亿吨,占全国钛资源总储量的90.54%,占世界钛资源总储量的35.17%,居世界首位。但是,攀枝花钒钛磁铁矿属于复杂多金属岩矿,其矿物组成和赋存状态复杂,结构致密,难磨难选。选矿所得的钛铁矿精矿具有下列特点:①TiO2品位低,一般在44%~48%之间;②铁钛氧化物的总含量较低,一般小于90%;③矿中铁的氧化物主要以FeO形式存在,FeO/Fe2O3比值较高;④钙镁杂质含量高,CaO+MgO含量=5%~8%;⑤SiO2含量较高,在1.7%~3.8%内波动。
目前,攀枝花钛铁矿精矿大部分被直接用于硫酸法生产钛白,在氯化法钛白粉具有明显优势且受到国家大力推广的情况下,攀枝花钛铁矿精矿面临由硫酸法钛白转向氯化法钛白生产的需求。
现有技术中,也有一些研究中将攀枝花钛铁矿精矿用于电炉熔炼法生产钛渣,再利用钛渣进行氯化法钛白粉生产,但是,在电炉熔炼法生产钛渣的过程中,由于钛铁矿粒度细,导致得到的钛渣中TiO2损失较大,同时产品中钙镁含量高,不能直接用于大型沸腾氯化,从而限制了攀枝花钛铁矿的高价值利用。
本发明中,为了解决上述问题,利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼。HIsmelt工艺是目前具有代表性的熔融还原炼铁技术,是一种在SRV(Smelt ReductionVessel)炉(是HIsmelt工艺中使用的熔融还原炉)中可使用矿粉和非焦煤粉进行直接熔炼的技术,可直接使用煤粉作为还原剂及系统的热量来源,同时可添加粉矿。原料适用性强、TiO2收率高、生产效率高、工艺流程简短、操作灵活、低碳环保。其还原机制为:N2流将煤粉、矿粉和熔剂通过侧壁喷枪喷入熔池;煤粉在高温下迅速挥发成C颗粒,部分熔入金属熔池,使铁水增碳;部分与矿粉共同卷入炉渣,炉渣内完成还原反应;传热机制:炉顶喷枪喷入富氧35~40%1200℃高温空气,与CO炉气发生二次燃烧反应,释放大量热量,加热溅起的铁液和炉渣,加热后的熔体回落到熔池中,实现有效地热传递。
本发明中采用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼生产钛渣的方法,与现有技术中利用电炉熔炼法生产钛渣的方法相比,具有如下优点:
①SRV炉熔炼钛铁矿的温度低,较在电炉中冶炼温度可低100℃;
②SRV炉熔炼钛铁矿对还原剂的要求低,可选择范围广,SRV炉熔炼钛铁矿可选择普通无烟煤或普通无烟煤与烟煤的混合物作为还原剂,而电炉钛渣冶炼工艺要求还原剂碳含量高,需以高质量的无烟煤或冶金焦或石油焦为还原剂;
③SRV炉熔炼钛铁矿工艺对钛铁矿粒度要求低,可直接处理粉状钛铁矿,而现有的钛渣炉需预先对粉状钛铁矿造团,否则会导致钛收率大幅降低;
④与现有的电炉冶炼钛渣相比,SRV炉熔炼钛铁矿工艺所得副产品铁中碳含量合适,无需炉外进行增C处理,副产品质量更高,利用范围更广。
在本发明的一个优选实施例中,熔炼过程中,在所述SRV炉中,N2流将煤粉、钛铁矿粉和辅料通过侧壁喷枪喷入熔池,炉顶喷枪吹入1000~1300℃高温空气;钛铁矿粉与煤粉在SRV炉内反应4~12h,反应温度控制在1300~1600℃,产生的铁水位于熔池下层,钛渣富集在熔池上层,反应结束后,钛渣从排渣口排出,经冷却破碎获得钛渣产品,钛渣品位控制在72~78%。
在上述方法中,需要将钛渣和铁水进行分离,为了改善太渣的流动性,使太渣和铁水能够顺利的分离,本发明中,在冶炼时,将钛铁矿和煤粉投入到冶炼炉中的同时,向其中加入了辅料,辅料的加入可明显改善太渣的流动性,保证能够在较低温度下冶炼得到太渣。
本发明中,所述辅料为白云石和/或石灰和/或石灰石。
白云石是碳酸盐矿物,白云石化学成分为CaMg(CO3)2,晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。白云石的晶体结构与方解石类似,晶形为菱面体,晶面常弯曲成马鞍状,聚片双晶常见,多呈块状、粒状集合体。纯白云石为白色,因含其他元素和杂质有时呈灰绿、灰黄、粉红等色,玻璃光泽。
石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物,经900~1100℃煅烧而成。
石灰石主要成分碳酸钙(CaCO3)。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工业的原料。石灰石可以直接加工成石料和烧制成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成为熟石灰,熟石灰主要成分是Ca(OH)2,可以称之为氢氧化钙,熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。
由于白云石、石灰、石灰石中含有MgO或CaO,这两种物质是良好的助熔剂,所以,本发明中,加入白云石和/或石灰和/或石灰石可以降低钛渣的黏度进而改善钛渣的流动性。
本发明提供的方法,在生产钛渣的过程中,还会产生副产物铁,铁可用于炼钢,且其需求量巨大,所以,采用本发明提供的方法得到的副产物铁,能够完全被炼钢业消耗,而不会产生副产物铁堆积造成资源浪费或需要另行专门处理的问题。即采用本发明提供的方法,除了钛渣可完全用于熔盐氯化法生产钛白粉之外,副产物铁还可完全用于炼钢产业,因此,所有资源都得到了有效利用,不存在资源浪费的问题。
在本发明的一个优选实施例中,所述钛铁矿粉、煤粉及辅料的质量比为1:0.25~0.45:0.02~0.1。
本发明中,采用上述用量的钛铁矿与煤粉,目的是在钛渣熔炼中,煤粉能够作为还原剂将钛铁矿中的大部分铁还原出来生成金属铁,同时将少量的铁以氯化铁或氧化铁的形式留在形成的钛渣中,以便能够增加钛渣的流动性,使得生成的钛渣和铁水能够顺利的进行固液分离。另外,辅料的作用是为了能够增加钛渣的流动性,采用上述用量的钛铁矿与辅料,主要是为了可以使得辅料能够保障钛渣的碱度,最大程度的保证钛渣的流动性。
在本发明的一个优选实施例中,在所述熔盐氯化法生产钛白粉的过程中,使用旋风除尘装置对氯化炉中的烟尘进行收集,在所述旋风除尘装置的进口喷淋粗四氯化钛,所述旋风除尘装置的出口温度为147~400℃。
目前,在利用熔盐氯化法生产钛白粉的过程中,通常是使用重力沉降的方法对氯化炉中带出的烟尘进行收集。由于从氯化炉中带出的烟尘中包括小颗粒固体,也包括部分气体物质,采用重力沉降的方法收集小颗粒固体具有较好的效果,而对于气体物质则无法实现沉降收集,从而气体物质会进入到粗四氯化钛中,而在气体中也会夹杂一些固体颗粒,同时会进入到粗四氯化钛中,使得粗四氯化钛中含有较多的杂质,进而使得四氯化钛冷凝过程难度较大。
本发明提供的方案中,使用旋风除尘装置对氯化炉中的烟尘进行收集,在所述旋风除尘装置的进口喷淋粗四氯化钛,喷淋所用的粗四氯化钛浆液为液体,温度较氯化温度低400-500℃,用其喷淋可迅速降低氯化产物烟气的温度,从而烟气中沸点较高的物质就可以析出来,如FeCl3等。从而可以减少烟气中含有的杂质量,进而减少进入粗TiCl4中的杂质,减少后续工段相关环境,降低四氯化钛冷凝难度。另外,本发明中喷淋的粗四氯化钛是熔盐氯化的产物,是后端工序分出来的含部分四氯化钛的浆液,用其进行喷淋,还可以提高四氯化钛的收率。
本发明实施例中,所述对钛白粉生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,包括如下步骤:
利用熔盐氯化过程中产生的尾气喷淋液溶解熔盐渣,得到熔盐渣的溶解液;
向所述熔盐渣的溶解液中添加NaOH进行中和,得到中和液;
对所述中和液进行压滤,得到滤液;
利用所述滤液中各物质溶解度的差异,分段析出NaCl与CaCl2,NaCl返回氯化炉使用,CaCl2作为产品对外销售。
上述方法中,利用熔盐氯化过程中产生的尾气喷淋液溶解熔盐渣,即解决了熔盐渣堆积造成资源浪费的问题,同时,也解决了尾气喷淋液的回收问题,所以,本发明提供的方法,可以实现两种副产物的协同处理和综合利用。
另外,采用本发明提供的上述方法,对熔盐渣处理后析出的氯化钠可以返回至氯化炉中,用于熔盐氯化生产钛白粉,即氯化钠在该工艺中得到了循环利用。同时,析出的氯化钙也具有较高的价值。
具体的,用于析出NaCl的蒸发器内的温度为40~95℃,用于析出CaCl2的浓缩塔内的温度为150~300℃。
本发明提供的上述方案中,主要是根据NaCl与CaCl2溶解度差异来确定蒸发器内的温度和浓缩塔内的温度,另外,为了保证CaCl2有较高的纯度,NaCl中可以含有一定量的CaCl2,这种氯化钠回用于熔盐氯化,不会破坏熔盐介质的流动性。但如果CaCl2中含有较多的NaCl,会影响产品质量影响销售。所以,本发明中,将蒸发器内的温度控制在40~95℃之间,将浓缩塔内的温度控制在150~300℃之间。
具体实施例1
在SRV炉中,利用N2流将钛铁矿粉、煤粉及白云石按照质量比1:0.25:0.02通过侧壁喷枪喷入熔池,炉顶喷枪吹入1000℃高温空气,控制炉中心温度为1600℃,钛铁矿粉与煤粉反应4h,得到的钛渣从排渣口排出,经过冷却破碎获得钛渣产品,钛渣品位为78%。
将钛渣作为原料,在氯化炉中采用熔盐氯化法生产钛白粉,在生产过程中,从氯化炉中带出的灰尘采用旋风除尘装置进行收集,在旋风除尘进口喷淋粗TiCl4,将旋风收尘装置出口温度控制在147℃。
将氯化炉中排出的熔盐渣溶解于熔盐氯化过程产生的尾气喷淋液中,添加NaOH进行中和后压滤分离,对得到的滤液采用分段浓缩蒸发结晶,其中,控制蒸发器内温度为40℃析出NaCl固体,余液进入浓缩塔,控制浓缩塔内的温度为300℃析出CaCl2固体,将得到的NaCl固体返回氯化炉使用,CaCl2作为副产品对外销售。
具体实施例2
在SRV炉中,利用N2流将钛铁矿、煤粉及辅料按照质量比1:0.45:0.1通过侧壁喷枪喷入熔池,炉顶喷枪吹入1100℃高温空气,控制炉中心温度为1300℃,钛铁矿粉与煤粉反应12h,得到的钛渣从排渣口排出,经过冷却破碎获得钛渣产品,钛渣品位为72%。
将钛渣作为原料,在氯化炉中采用熔盐氯化法生产钛白粉,在生产过程中,从氯化炉中带出的灰尘采用旋风除尘装置进行收集,在旋风除尘进口喷淋粗TiCl4,将旋风收尘装置出口温度控制在400℃。
将氯化炉中排出的熔盐渣溶解于熔盐氯化过程产生的尾气喷淋液中,添加NaOH进行中和后压滤分离,对得到的滤液采用分段浓缩蒸发结晶,其中控制蒸发器内温度为95℃析出NaCl固体,余液进入浓缩塔,控制浓缩塔内的温度为100℃析出CaCl2,将得到的NaCl固体返回氯化炉使用,CaCl2作为副产品对外销售。
具体实施例3
在SRV炉中,利用N2流将钛铁矿、煤粉及辅料按照质量比1:0.3:0.15通过侧壁喷枪喷入熔池,炉顶喷枪吹入1300℃高温空气,控制炉中心温度为1500℃,钛铁矿粉与煤粉反应7h,得到的钛渣从排渣口排出,经过冷却破碎获得钛渣产品,钛渣品位为74%。
将钛渣作为原料,在氯化炉中采用熔盐氯化法生产钛白粉,在生产过程中,从氯化炉中带出的灰尘采用旋风除尘装置进行收集,在旋风除尘进口喷淋粗TiCl4,将旋风收尘装置出口温度控制在350℃。
将氯化炉中排出的熔盐渣溶解于熔盐氯化过程产生的尾气喷淋液中,添加NaOH进行中和后压滤分离,对得到的滤液采用分段浓缩蒸发结晶,其中,控制蒸发器内温度为75℃析出NaCl固体,余液进入浓缩塔,控制浓缩塔内的温度为159℃析出CaCl2固体,NaCl固体返回氯化炉使用,CaCl2作为副产品对外销售。
通过采用本发明公开的上述技术方案,得到了如下有益的效果:本发明提供的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,首先利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼,得到钛渣和生铁,然后,将钛渣作为原料投入到氯化炉中,采用熔盐氯化法生产钛白粉,并对生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,将分离出的氯化钠返回至氯化炉中。在钛渣生产中,可直接利用钛铁矿粉料,原料适用性更广,还原剂可为普通无烟煤或含有部分烟煤,对还原剂可的要求很低,同时可在较低温度下熔炼获得钛渣,能耗大幅降低,副产物生铁的附加值高,可用于炼钢;在利用太渣进行氯化钛白生产中,采用旋风除尘装置可以对氯化炉中带出的烟气具有良好的收尘效果,降低了粗四氯化钛中的杂质量,从而减少了熔盐氯化至精制车间的工序,同时有效的利用大部分的熔盐渣,极大减少了熔盐渣的堆积,具有良好的绿色环保的意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将钛铁矿粉、煤粉及辅料投入到SRV炉中,利用HIsmelt熔炼还原技术对钛铁矿进行还原熔炼,熔炼后将产生的渣铁分离,得到钛渣和生铁;
将所述钛渣作为原料投入到氯化炉中,采用熔盐氯化法生产钛白粉;
对钛白粉生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,将分离出的氯化钠返回至氯化炉中。
2.根据权利要求1所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,所述钛铁矿粉为攀枝花钛铁矿。
3.根据权利要求1所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,所述煤粉为普通无烟煤、或普通无烟煤与烟煤的混合物。
4.根据权利要求3所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,所述煤粉中各成分的含量为:固定碳>60%,挥发份>6%,硫<3%。
5.根据权利要求1所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,所述辅料为白云石和/或石灰和/或石灰石。
6.根据权利要求1所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,所述钛铁矿粉、煤粉及辅料的质量比为1:0.25~0.45:0.02~0.1。
7.根据权利要求1所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,在所述SRV炉中,N2流将煤粉、钛铁矿粉和辅料通过侧壁喷枪喷入熔池,炉顶喷枪吹入1000~1300℃高温空气;钛铁矿粉与煤粉在SRV炉内反应4~12h,反应温度控制在1300~1600℃,产生的铁水位于熔池下层,钛渣富集在熔池上层,反应结束后,钛渣从排渣口排出,经冷却破碎获得钛渣产品,钛渣品位控制在72~78%。
8.根据权利要求1所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,在所述熔盐氯化法生产钛白粉的过程中,使用旋风除尘装置对氯化炉中的烟尘进行收集,在所述旋风除尘装置的进口喷淋粗四氯化钛,所述旋风除尘装置的出口温度为147~400℃。
9.根据权利要求1所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,所述对钛白粉生产过程中得到的熔盐渣进行回收分离,包括如下步骤:
利用熔盐氯化过程中产生的尾气喷淋液溶解熔盐渣,得到熔盐渣的溶解液;
向所述熔盐渣的溶解液中添加NaOH进行中和,得到中和液;
对所述中和液进行压滤,得到滤液;
利用所述滤液中各物质溶解度的差异,分段析出NaCl与CaCl2,NaCl返回氯化炉使用,CaCl2作为产品对外销售。
10.根据权利要求9所述的利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法,其特征在于,用于析出NaCl的蒸发器内的温度为40~95℃,用于析出CaCl2的浓缩塔内的温度为150~300℃。
CN201910876839.4A 2019-09-17 2019-09-17 一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法 Pending CN110606506A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910876839.4A CN110606506A (zh) 2019-09-17 2019-09-17 一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910876839.4A CN110606506A (zh) 2019-09-17 2019-09-17 一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110606506A true CN110606506A (zh) 2019-12-24

Family

ID=68891559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910876839.4A Pending CN110606506A (zh) 2019-09-17 2019-09-17 一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110606506A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111549240A (zh) * 2020-04-30 2020-08-18 广州上仕工程管理有限公司 一种有色金属合金材料的制备方法
CN111744556A (zh) * 2020-07-10 2020-10-09 攀枝花学院 加快钛精矿还原的催化剂及其制备方法
CN112299448A (zh) * 2020-11-20 2021-02-02 河南佰利联新材料有限公司 一种氯化法钛白熔盐渣回收氯化钠的方法
CN113929134A (zh) * 2021-11-03 2022-01-14 龙佰武定钛业有限公司 一种细粒级富钛料的回收利用方法
CN115010170A (zh) * 2022-07-04 2022-09-06 重庆大学 一种利用含钛高炉渣制备TiCl4的方法
CN115896542A (zh) * 2022-12-07 2023-04-04 云南国钛金属股份有限公司 一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105883911A (zh) * 2016-04-07 2016-08-24 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 熔盐氯化渣资源化处理方法
CN108046315A (zh) * 2017-11-28 2018-05-18 江苏省冶金设计院有限公司 一种TiCl4制备工艺及系统
CN108998609A (zh) * 2018-05-29 2018-12-14 北京科技大学 利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼钒钛磁铁矿的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105883911A (zh) * 2016-04-07 2016-08-24 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 熔盐氯化渣资源化处理方法
CN108046315A (zh) * 2017-11-28 2018-05-18 江苏省冶金设计院有限公司 一种TiCl4制备工艺及系统
CN108998609A (zh) * 2018-05-29 2018-12-14 北京科技大学 利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼钒钛磁铁矿的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘长河等: ""氯化法钛白的三废处理"", 《2011年全国钛白粉行业年会论文集》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111549240A (zh) * 2020-04-30 2020-08-18 广州上仕工程管理有限公司 一种有色金属合金材料的制备方法
CN111744556A (zh) * 2020-07-10 2020-10-09 攀枝花学院 加快钛精矿还原的催化剂及其制备方法
CN112299448A (zh) * 2020-11-20 2021-02-02 河南佰利联新材料有限公司 一种氯化法钛白熔盐渣回收氯化钠的方法
CN113929134A (zh) * 2021-11-03 2022-01-14 龙佰武定钛业有限公司 一种细粒级富钛料的回收利用方法
CN113929134B (zh) * 2021-11-03 2023-06-16 武定国钛金属有限公司 一种细粒级富钛料的回收利用方法
CN115010170A (zh) * 2022-07-04 2022-09-06 重庆大学 一种利用含钛高炉渣制备TiCl4的方法
CN115010170B (zh) * 2022-07-04 2023-09-22 重庆大学 一种利用含钛高炉渣制备TiCl4的方法
CN115896542A (zh) * 2022-12-07 2023-04-04 云南国钛金属股份有限公司 一种钛白海绵钛联产耦合的生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110606506A (zh) 一种利用攀枝花钛铁矿生产钛渣及氯化钛白的方法
CN100510127C (zh) 从高钛型钒铁精矿中提取铁钛钒的方法
CN102816880B (zh) 一种高铁赤泥炼铁提铝综合利用的方法
CN102851425B (zh) 一种高铁赤泥铁、铝、钠高效分离综合利用的方法
CN102605185B (zh) 一种铁铝共生矿的综合利用方法
CN114672643B (zh) 一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法
CN108384950A (zh) 冶炼钛渣的方法
CN108046315A (zh) 一种TiCl4制备工艺及系统
CN106222349B (zh) 一种利用熔池熔炼炉处理含铁原料的方法及装置
CN104328242A (zh) 含钒钛高磷铁水的炼钢方法
CN107699698A (zh) 处理铜渣的方法
CN108588316A (zh) 一种回收利用烧结机头电除尘灰的方法
CN110484734A (zh) 一种高铁赤泥强磁预选-深度还原熔炼的方法
CN105087864A (zh) 一种用钒钛磁铁矿直接生产碳化钛的方法
CN111893308A (zh) 一种无尾渣综合利用赤泥的方法
CN102242282B (zh) 一种钒多金属矿碱性还原熔炼的方法
CN103397177B (zh) 一种铁矿石中提取钾钠并同步制备炼铁炉料的方法
CN112981028B (zh) 从赤泥中提取铁元素的方法
CN105039700A (zh) 一种能够提高湿法炼锌渣中铅、锌挥发率的还原挥发方法
CN102382919B (zh) 一种利用富氧顶吹熔融还原冶炼钒钛磁铁矿的方法
CN209397250U (zh) 一种有色金属熔炼和/或选矿尾渣资源化利用回收装置
CN103898264B (zh) 一种含钛铁矿外燃煤熔融还原方法
CN203451593U (zh) 一种利用高炉钛渣炼钛的冶炼装置
CN114959293B (zh) 低铅银精矿的冶炼方法
CN111172409B (zh) 一种含锡物料的回收冶炼工艺

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191224

RJ01 Rejection of invention patent application after publication