CN113929134A - 一种细粒级富钛料的回收利用方法 - Google Patents

一种细粒级富钛料的回收利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种细粒级富钛料的回收利用方法，属于冶金技术领域。解决了现有技术中细粒级富钛料难以应用于熔盐氯化，也难以直接再次返回沸腾氯化炉使用的问题。本发明包括：1.对四氯化钛收尘渣进行选矿作业，得到富钛料精矿；2.对富钛料精矿进行干燥后打散；3.将打散后的富钛料精矿输送到钛渣冶炼电炉中；4.对钛渣冶炼电炉进行补温，实现细粒级富钛料的熔融与重组；5.当炉内温度达到钛渣冶炼的正常生产温度后，向钛渣冶炼电炉中添加钛精矿和还原剂进行熔炼，得到铁和钛渣；6.将铁和钛渣排出钛渣冶炼电炉；7.将钛渣进行破碎、筛分、研磨和分级，得到符合沸腾氯化炉使用要求的富钛料。本发明实现了细粒级富钛料的回用，节约资源，降低生产成本。

Description

一种细粒级富钛料的回收利用方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，尤其适用于细粒级富钛料的回收与利用。
背景技术
目前，四氯化钛生产工艺主要有沸腾氯化法和熔盐氯化法，其中的沸腾氯化法因其氯化法工艺先进，生产为连续作业，流程短，工艺控制点少，污染小，自动化程度高，产品质量高等优点，氯化法已逐渐成为世界钛白粉生产的主流工艺，是未来发展的必然趋势。
沸腾氯化生产工艺中，炉中部分未反应富钛料和石油焦会随生成的炉气排出炉外，通过喷淋冷的粗四氯化钛，高沸点氯化物、石油焦和富钛料被旋风收尘器收集下来，收集下来富钛料和石油焦约占入炉料的15％～20％，经过打浆，通过不同的选矿方法，可以得到品位大于92％的富钛料，由于选别出来的富钛料99％以上属于金红石型，难以应用于熔盐氯化，粒度较细，也难以直接再次返回沸腾氯化炉直接使用。
因此，有必要开发出一种新的使用方法，将富钛料重新用于沸腾氯化炉，达到资源的循环利用，降低生产成本。
发明内容
针对现有技术中细粒级富钛料难以应用于熔盐氯化，也难以直接再次返回沸腾氯化炉使用的问题，本发明提供一种细粒级富钛料的回收利用方法，其目的在于：对收集的富钛料进行回收利用，避免资源浪费，节约成本。
本发明采用的技术方案如下：
一种细粒级富钛料的回收利用方法，包括以下步骤：
步骤1：对四氯化钛收尘渣进行选矿作业，得到富钛料精矿、石油焦精矿和尾矿；
步骤2：对富钛料精矿进行干燥，然后打散；
步骤3：将打散后的富钛料精矿输送到钛渣冶炼电炉中；
步骤4：对钛渣冶炼电炉进行补温，补温的过程中实现细粒级富钛料的熔融与重组；
步骤5：当炉内温度达到钛渣冶炼的正常生产温度后，向钛渣冶炼电炉中添加钛精矿和还原剂进行熔炼，得到铁和钛渣；
步骤6：排料，将铁和钛渣排出钛渣冶炼电炉；
步骤7：将排出的钛渣进行破碎、筛分、干燥、研磨和分级，得到氯化渣和细粉渣；
步骤8：将氯化渣回用到沸腾氯化炉中再次进行冶炼，将细粉渣回用到熔盐氯化炉中再次进行冶炼，实现细粒级富钛料的回收利用。
采用该技术方案后，不需要将细粒富钛料造球或造粒就可以进入钛渣冶炼电炉，实现细粒级富钛料的冶炼，在补温的过程中实现细粒级富钛料的熔融与重组，不存在产生泡沫渣风险，不会对正常的生产产生影响。细粒级富钛料品位高，杂质含量少，冶炼过程中不会引入其他的杂质，可以提高钛渣的质量。冶炼好的钛渣经过破碎、筛分、研磨、分级可得到符合沸腾氯化炉生产的原料，从而实现细粒级富钛料的回用，降低生产成本。
优选的，步骤2中，采用冶炼产生的富余煤气或者生产过程中的余热对富钛料进行干燥。
采用该优选方案后，可以对富余煤气或者生产过程中的余热进行再次利用，减少电能的消耗，节约成本。
优选的，步骤2中，干燥后的富钛料精矿水分含量小于0.1％。
优选的，步骤3中，采用周边给料方式将富钛料精矿输送到钛渣冶炼电炉中，富钛料精矿的给料时间为停炉添加电极期间。
采用该优选方案后，可以充分利用换电极的时间，不占用正常生产时间，而且停炉过程中添加物料，没有气体产生，不会存在细粒级物料随着烟气排出的现象。
优选的，所述周边给料方式包括通过炉盖观察孔加料或者在炉顶范围内新增加料孔进行加料。
由于给料是在换电极期间，不能采用电极中心给料方式，采用本方案可以将细粒级富钛料加入到钛渣冶炼电炉中。
优选的，步骤3中，采用带有失重称的螺旋给料机输送富钛料精矿。
采用该优选方案后，可以通过失重称控制每次的给料量。
优选的，步骤3中，采用伸缩管装置向钛渣冶炼电炉中给料，并且给料过程中避免将富钛料精矿直接给到炉壁上。
如果给料过程中将物料直接给到炉壁上，容易形成粘壁料，在钛渣冶炼电炉温度正常后有塌料的风险，采用该优选方案后，可以避免塌料风险的产生。
优选的，步骤4中，根据富钛料精矿的添加量以及升温热、熔化热和热损失进行补温，保证开炉时与正常生产的温度一致。
优选的，步骤6中，根据炉内熔池大小、液位及富钛料熔融的密度、渣产率和给入量进行排料，保证物料进出平衡。
优选的，所述钛渣冶炼电炉包括敞口式、密闭式、交流式和直流式中的一种或多种。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.采用本发明的技术方案，不需要将细粒级富钛料造球或造粒就可以进入钛渣冶炼电炉，实现细粒级富钛料的冶炼，在补温的过程中实现细粒级富钛料的熔融与重组，不会产生泡沫渣，不会对正常的生产产生影响。细粒级富钛料品位高，杂质含量少，冶炼过程中不会引入其他的杂质，可以提高钛渣的质量。冶炼好的钛渣经过破碎、筛分、研磨、分级可得到符合沸腾氯化炉生产的原料，从而实现细粒级富钛料的回用，减少资源浪费，降低生产成本。
2.利用冶炼产生的富余煤气或者生产过程中的余热对富钛料进行干燥，实现能源的回收利用，减少电能的消耗，节约成本。
3.富钛料精矿的给料时间为停炉添加电极期间，不占用正常生产时间，而且停炉过程中添加物料，没有气体产生，不会存在细粒级物料随着烟气排出的现象。
4.采用带有失重称的螺旋给料机输送富钛料精矿，可以精确控制每次的给料量。
5.本发明不会出现因加入了细粒富钛料而造成泡沫渣、塌料等一系列危险因素。
6.本发明可以通过控制还原反应，在保证钛渣品位的情况下提高钛渣的出渣率。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合图1对本发明作详细说明。
一种细粒级富钛料的回收利用方法，包括以下步骤：
步骤1：对四氯化钛收尘渣进行选矿作业，得到富钛料精矿、石油焦精矿和尾矿；
步骤2：采用硫化床对富钛料进行干燥，使干燥后的富钛料精矿水分含量小于0.1％。干燥采用的热源为冶炼产生的富余煤气或者生产过程中的余热，然后将干燥后的富钛料精矿打散；
步骤3：在钛渣冶炼电炉停炉添加电极期间(停炉换电极检查电炉的时间为1～2个小时)，将打散后的富钛料精矿通过螺旋给料机输送到钛渣冶炼电炉中，螺旋给料机上设置有失重称，用于精确控制富钛料精矿的给料量；细粒级富钛料进入熔池表面，由于此时处于停炉状态，不会发生还原反应产生气体，可避免细粒级物料随着烟气排出；
步骤4：富钛料精矿加入后对钛渣冶炼电炉进行补温，细粒级富钛料在补温的过程中实现熔融与重组；
步骤5：当炉内温度达到钛渣冶炼的正常生产温度后，按照正常生产工艺参数向钛渣冶炼电炉中添加钛精矿和还原剂进行熔炼，得到铁和钛渣；
步骤6：排料，将铁和钛渣排出钛渣冶炼电炉；
步骤7：将排出的钛渣进行破碎、筛分、干燥、研磨和分级，得到氯化渣和细粉渣；
步骤8：将氯化渣回用到沸腾氯化炉中再次进行冶炼，将细粉渣回用到熔盐氯化炉中再次进行冶炼，实现细粒级富钛料的回收利用。
由于给料是在换电极期间，不能采用电极中心给料的方式加料，因此本实施例的步骤3中，采用周边给料的方式将富钛料精矿加入到钛渣冶炼电炉中，例如：通过炉盖上的观察孔向钛渣冶炼电炉中加料或者在炉顶范围内新增一个或数个加料孔，然后通过该加料孔向钛渣冶炼电炉中加料。
步骤3中，采用伸缩管装置向钛渣冶炼电炉中给料。本实施例所述的伸缩管装置为普通的伸缩管，由数节不同直径的中空的管道套接而成，可通过管道之间的滑动实现伸长和缩短，从而控制给料的位置，避免给料过程中将富钛料精矿直接给到炉壁上，形成粘壁料，在电炉达到正常生产温度后产生塌料的风险。
步骤4中，在添加完电极检查好炉况开炉之后，根据富钛料精矿的添加量以及升温热、熔化热和热损失进行补温，保证开炉时与正常生产的温度一致。
步骤6中，在排料过程中，根据炉内熔池大小、液位及富钛料熔融的密度、渣产率和给入量进行排料，保证物料进出平衡。
本实施例中，所述钛渣冶炼电炉为直流密闭式电炉，在另一实施例方式中，所述钛渣冶炼电炉为交流钛渣冶炼电炉。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对四氯化钛收尘渣进行选矿作业，得到富钛料精矿、石油焦精矿和尾矿；
步骤2：对富钛料精矿进行干燥，然后打散；
步骤3：将打散后的富钛料精矿输送到钛渣冶炼电炉中；
步骤4：对钛渣冶炼电炉进行补温，补温的过程中实现细粒级富钛料的熔融与重组；
步骤5：当炉内温度达到钛渣冶炼的正常生产温度后，向钛渣冶炼电炉中添加钛精矿和还原剂进行熔炼，得到铁和钛渣；
步骤6：排料，将铁和钛渣排出钛渣冶炼电炉；
步骤7：将排出的钛渣进行破碎、筛分、干燥、研磨和分级，得到氯化渣和细粉渣；
步骤8：将氯化渣回用到沸腾氯化炉中再次进行冶炼，将细粉渣回用到熔盐氯化炉中再次进行冶炼，实现细粒级富钛料的回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，步骤2中，采用冶炼产生的富余煤气或者生产过程中的余热对富钛料精矿进行干燥。
3.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，步骤2中，干燥后的富钛料精矿水分含量小于0.1％。
4.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，步骤3中，采用周边给料方式将富钛料精矿输送到钛渣冶炼电炉中，富钛料精矿的给料时间为停炉添加电极期间。
5.根据权利要求4所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，所述周边给料方式包括通过炉盖观察孔加料或者在炉顶范围内新增加料孔进行加料。
6.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，步骤3中，采用带有失重称的螺旋给料机输送富钛料精矿。
7.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，步骤3中，采用伸缩管装置向钛渣冶炼电炉中给料，并且给料过程中避免将富钛料精矿直接给到炉壁上。
8.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，步骤4中，根据富钛料精矿的添加量以及升温热、熔化热和热损失进行补温，保证开炉时与正常生产的温度一致。
9.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，步骤6中，根据炉内熔池大小、液位及富钛料熔融的密度、渣产率和给入量进行排料，保证物料进出平衡。
10.根据权利要求1所述的一种细粒级富钛料的回收利用方法，其特征在于，所述钛渣冶炼电炉包括敞口式、密闭式、交流式和直流式中的一种或多种。
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