CN110629044A - 细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法，属于钛渣冶炼技术领域。本发明提供了细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法，包括如下步骤：a、备料：取细粒级钛精矿，其颗粒尺寸全部小于380μm，颗粒尺寸小于74μm占55％w/w，备用；另取碳质还原剂，粉碎至颗粒尺寸全部小于0.5mm，备用；b、喷吹冶炼：分设钛精矿喷枪和碳质还原剂喷枪，向电炉内喷吹钛精矿和碳质还原剂，冶炼完成后，出渣，即得钛渣。本发明冶炼方法具有工序简单、操作简便的优点。

Description

细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法
技术领域
本发明涉及细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法，属于钛渣冶炼技术领域。
背景技术
攀枝花地区的钛资源丰富，在钛精矿的选矿过程中，有大量的细粒级钛精矿产生。这些细粒级钛精矿的品位较好，但由于其粒度较小，导致在大型电炉冶炼高钛渣过程中难以直接使用，大部分原料会被除尘系统排出，利用率很低，造成原料的浪费，且冶炼中炉尘排量大。
为解决上述问题，目前多采用将细粒级钛精矿压制及冷固成型后入炉冶炼的方法，但存在成型率低、易粉碎、设备投入大、粉料多等缺陷，且加入的粘结剂使入炉钛品位降低，同时增加生产成本。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法。
本发明提供了细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法，包括如下步骤：
a、备料：取细粒级钛精矿，其颗粒尺寸全部小于380μm，颗粒尺寸小于74μm占55％w/w，备用；另取碳质还原剂，粉碎至颗粒尺寸全部小于0.5mm，备用；
b、喷吹冶炼：分设钛精矿喷枪和碳质还原剂喷枪，向电炉内喷吹钛精矿和碳质还原剂，钛精矿的喷吹速度控制为15～25t/h，使用还原性气体作为载气，载气加压至0.45～0.55MPa；碳质还原剂的喷吹速度控制为2800～3200kg/h，使用还原性气体作为载气，载气加压至0.25～0.35MPa；冶炼完成后，出渣，即得钛渣。
优选地，步骤b中钛精矿的喷吹速度控制为20t/h，载气加压至0.5MPa；碳质还原剂的喷吹速度控制为3000kg/h，载气加压至0.3MPa。
进一步地，所述的碳质还原剂选自无烟煤、焦炭、石油焦中至少一种。
优选地，所述的碳质还原剂为石油焦。
进一步地，碳质还原剂的水分含量控制在0.2％以内。
进一步地，细粒级钛精矿的水分含量控制在0.2％以内。
进一步地，步骤a控制碳质还原剂的比表面积为钛精矿的比表面积±50％。
优选地，步骤a控制钛精矿的比表面积为22cm2/g，碳质还原剂的比表面积为22±10cm2/g。
进一步地，步骤b所述的载气采用电炉冶炼产生的煤气。
优选地，步骤b所述的载气由电炉冶炼产生的煤气经提纯得到。
进一步地，步骤b所述电炉的熔池高度至少达到1m。
进一步地，步骤b所述的喷枪插入熔池中，接触熔池部分采用TiC材质。
进一步地，步骤b所述的喷枪设置为升降式，根据电极位置调节喷枪的升降。
进一步地，出渣过程中钛精矿的喷吹速度控制为2～5t/h，碳质还原剂的喷吹速度控制为400～500kg/h。
优选地，出渣过程中钛精矿的喷吹速度控制为3t/h，碳质还原剂的喷吹速度控制为450kg/h。
本发明提供了细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法，该方法不需对钛精矿进行制粒或造球，而是直接以细粒级钛精矿作为原料冶炼钛渣，具有工序简单、操作简便的优点。
具体实施方式
本发明提供了细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法，包括如下步骤：
a、备料：取细粒级钛精矿，其颗粒尺寸全部小于380μm，颗粒尺寸小于74μm占55％w/w，备用；另取碳质还原剂，粉碎至颗粒尺寸全部小于0.5mm，备用；
b、喷吹冶炼：分设钛精矿喷枪和碳质还原剂喷枪，向电炉内喷吹钛精矿和碳质还原剂，钛精矿的喷吹速度控制为15～25t/h，使用还原性气体作为载气，载气加压至0.45～0.55MPa；碳质还原剂的喷吹速度控制为2800～3200kg/h，使用还原性气体作为载气，载气加压至0.25～0.35MPa；冶炼完成后，出渣，即得钛渣。
本发明冶炼方法的主要特点是：a，直接以细粒钛精矿为原料冶炼钛渣，钛精矿不需制粒处理；b，分设钛精矿喷枪和还原剂粉末喷枪，实现加料功能；c，使用还原性气体作为载气输送钛精矿和还原剂粉末，保证钛渣熔池的气氛为还原性，加速钛精矿的还原。
进一步地，根据本发明的一些实施例，步骤b所述电炉的熔池高度至少达到1m。由此能够保证钛精矿和碳质还原剂颗粒在上浮过程中实现充分的熔化和还原。
进一步地，根据本发明的一些实施例，步骤a控制碳质还原剂的比表面积为钛精矿的比表面积±50％。由此能够使反应速度快且平稳，否则容易出现反应速度不一致的情况，进而导致生料搭接，影响反应效果。
进一步地，根据本发明的一些实施例，对细粒级钛精矿和碳质还原剂进行干燥处理，将其水分含量均控制在0.2％以内。由此保证钛精矿和碳质还原剂在喷吹过程中有足够的流动性，进一步优化冶炼效果。
进一步地，根据本发明的一些实施例，步骤b所述的喷枪插入熔池中，接触熔池部分采用TiC材质。由此能够保证对喷枪的耐温要求。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1采用本发明方法直接冶炼细粒级钛精矿
备料：细粒级钛精矿比表面积22cm2/g，颗粒尺寸全部小于380μm，颗粒尺寸小于74μm占55％w/w。还原剂使用石油焦，通过磨矿工艺将其比表面积控制在22±10cm2/g，颗粒尺寸全部小于0.5mm。分别对钛精矿和碳质还原剂进行干燥处理，将细粒级钛精矿的水分含量控制在0.2％以内，碳质还原剂的水分含量控制在0.2％以内。
喷吹冶炼：使用25500kVA钛渣电炉，分设钛精矿喷枪和碳质还原剂喷枪，向电炉内喷吹钛精矿和碳质还原剂。钛精矿的配吹速度按照20t/h控制，使用电炉煤气作为载气，气体需加压至0.5MPa，配枪的头部采用TiC管，长度为500mm，直径80mm，内径30mm。石油焦粉的配吹速度按照3000kg/h控制，使用电炉煤气作为载气，气体需加压至0.3MPa，配枪的头部采用TiC管，长度为600mm，直径120mm，内径50mm。加料口距电炉钛渣熔池的距离为1200mm。冶炼完成后出渣，出渣过程中钛精矿的配吹速度按照3t/h控制，石油焦粉的配吹速度按照450kg/h控制。

Claims (10)

1.细粒级钛精矿直接冶炼钛渣的方法，其特征是：包括如下步骤：
a、备料：取细粒级钛精矿，其颗粒尺寸全部小于380μm，颗粒尺寸小于74μm占55％w/w，备用；另取碳质还原剂，粉碎至颗粒尺寸全部小于0.5mm，备用；
b、喷吹冶炼：分设钛精矿喷枪和碳质还原剂喷枪，向电炉内喷吹钛精矿和碳质还原剂，钛精矿的喷吹速度控制为15～25t/h，使用还原性气体作为载气，载气加压至0.45～0.55MPa；碳质还原剂的喷吹速度控制为2800～3200kg/h，使用还原性气体作为载气，载气加压至0.25～0.35MPa；冶炼完成后，出渣，即得钛渣；
优选地，步骤b中钛精矿的喷吹速度控制为20t/h，载气加压至0.5MPa；碳质还原剂的喷吹速度控制为3000kg/h，载气加压至0.3MPa。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是：所述的碳质还原剂选自无烟煤、焦炭、石油焦中至少一种；优选地，所述的碳质还原剂为石油焦。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是：碳质还原剂的水分含量控制在0.2％以内。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是：细粒级钛精矿的水分含量控制在0.2％以内。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是：步骤a控制碳质还原剂的比表面积为钛精矿的比表面积±50％；优选地，步骤a控制钛精矿的比表面积为22cm2/g，碳质还原剂的比表面积为22±10cm2/g。
6.如权利要求1所述的方法，其特征是：步骤b所述的载气采用电炉冶炼产生的煤气；优选地，步骤b所述的载气由电炉冶炼产生的煤气经提纯得到。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是：步骤b所述电炉的熔池高度至少达到1m。
8.如权利要求7所述的方法，其特征是：步骤b所述的喷枪插入熔池中，接触熔池部分采用TiC材质。
9.如权利要求1、7、8任意一项所述的方法，其特征是：步骤b所述的喷枪设置为升降式，根据电极位置调节喷枪的升降。
10.如权利要求1所述的方法，其特征是：出渣过程中钛精矿的喷吹速度控制为2～5t/h，碳质还原剂的喷吹速度控制为400～500kg/h；优选地，出渣过程中钛精矿的喷吹速度控制为3t/h，碳质还原剂的喷吹速度控制为450kg/h。
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