JPS5849622A - 酸化チタンの濃縮法 - Google Patents
酸化チタンの濃縮法Info
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- JPS5849622A JPS5849622A JP14713781A JP14713781A JPS5849622A JP S5849622 A JPS5849622 A JP S5849622A JP 14713781 A JP14713781 A JP 14713781A JP 14713781 A JP14713781 A JP 14713781A JP S5849622 A JPS5849622 A JP S5849622A
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- bath
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、石炭、コークス、ピッチ等の炭素質物質を
高温の溶融鉄浴中に吹込んでガス化する鉄浴ガス化炉を
用い、砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料に含有される
酸化チタンを経済的に濃縮する方法に関する。
高温の溶融鉄浴中に吹込んでガス化する鉄浴ガス化炉を
用い、砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料に含有される
酸化チタンを経済的に濃縮する方法に関する。
チタンは、高炉炉床の保護に効果があるため、高炉操業
において砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料を適宜配合
しているが、砂鉄は極めて安価な鉄源であるため、製銑
原料コストの面からみれば、その配合率を上げた方が有
利である。
において砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料を適宜配合
しているが、砂鉄は極めて安価な鉄源であるため、製銑
原料コストの面からみれば、その配合率を上げた方が有
利である。
しかしながら、一方で、高炉へのチタン配合率を上げ過
ぎると、かえって羽目等の高炉付属部品を損傷するおそ
れがあるため、現実にはそれほど砂鉄等の配合率を上げ
ることはできない。まだ、通常の高炉銑にはTiが0.
1チ前後含有されているが、転炉吹;諌等の酸化精錬に
よりその全社が製鋼スラグ中に移行し、また該製銅スラ
グ中の酸化チタン含有率も極めて低いものであるため、
チタン源としては利用できなかった。
ぎると、かえって羽目等の高炉付属部品を損傷するおそ
れがあるため、現実にはそれほど砂鉄等の配合率を上げ
ることはできない。まだ、通常の高炉銑にはTiが0.
1チ前後含有されているが、転炉吹;諌等の酸化精錬に
よりその全社が製鋼スラグ中に移行し、また該製銅スラ
グ中の酸化チタン含有率も極めて低いものであるため、
チタン源としては利用できなかった。
この発明者らは、チタン含有鉄源を高炉に投入すること
なく、該チタン含有鉄源中の鉄分を効率よく回収すると
ともに、酸化チタン濃度を経済的に′上昇させ得る方法
について検討した結果、溶融鉄を熱源として用いて石炭
等をガス化する鉄浴ガス化炉で、石炭、コークス等炭素
質物質をガス化する際に多量の熱が発生すること、およ
び溶融鉄浴中には常時多量の炭素が溶解していること、
さらに該鉄浴ガス化炉内の酸化ポテンシャルが、Fe等
の金属酸化物の還元反応は起こるが酸化チタンの還元反
応は起らないレベルにあるという点に着目し、高炉の代
わりに鉄浴ガス化炉を用いてチタン含有鉄源の溶解とF
e酸化物等の選択的還元を行わせてチタン酸化物を濃縮
し得る方法を見い出した。
なく、該チタン含有鉄源中の鉄分を効率よく回収すると
ともに、酸化チタン濃度を経済的に′上昇させ得る方法
について検討した結果、溶融鉄を熱源として用いて石炭
等をガス化する鉄浴ガス化炉で、石炭、コークス等炭素
質物質をガス化する際に多量の熱が発生すること、およ
び溶融鉄浴中には常時多量の炭素が溶解していること、
さらに該鉄浴ガス化炉内の酸化ポテンシャルが、Fe等
の金属酸化物の還元反応は起こるが酸化チタンの還元反
応は起らないレベルにあるという点に着目し、高炉の代
わりに鉄浴ガス化炉を用いてチタン含有鉄源の溶解とF
e酸化物等の選択的還元を行わせてチタン酸化物を濃縮
し得る方法を見い出した。
すなわち、この発明は、溶解炉に相当量の溶融鉄を貯え
、該溶融鉄浴中に石炭、コークス、ピッチ、重質油等の
炭素質物質を酸素と共に吹込んでガス化すると同時に、
砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料の一種または二種以
上を前記鉄浴中に投入し、該チタン源原料に含有される
Fe等の金属酸化物等を選択的に還元することにより、
スラグ中酸化チタンの含有率を上昇させることを特徴と
する酸化チタンの濃縮法である。
、該溶融鉄浴中に石炭、コークス、ピッチ、重質油等の
炭素質物質を酸素と共に吹込んでガス化すると同時に、
砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料の一種または二種以
上を前記鉄浴中に投入し、該チタン源原料に含有される
Fe等の金属酸化物等を選択的に還元することにより、
スラグ中酸化チタンの含有率を上昇させることを特徴と
する酸化チタンの濃縮法である。
石炭等炭素質物質の鉄浴ガヌ化法は、ガス化反応に必要
な熱を溶融鉄によって与える方式であり、基本的には高
温の溶融鉄が貯えられた溶解炉内に、石炭、コークス等
の炭素質物質を酸素、水蒸気等のガス化剤と共に吹込む
ことによりガス化する方式である。
な熱を溶融鉄によって与える方式であり、基本的には高
温の溶融鉄が貯えられた溶解炉内に、石炭、コークス等
の炭素質物質を酸素、水蒸気等のガス化剤と共に吹込む
ことによりガス化する方式である。
すなわち、石炭等炭素質物質を酸素等のガス化剤と共に
溶融鉄浴中に吹込むと、鉄浴中での炭素質物質の分解反
応によりH,ガヌの生成とCの溶解が起こる。鉄浴中に
溶解したCは、同時に吹込まれる酸素と反応してCOガ
スとなるが、この時に多鼠の熱が発生する。従って、ガ
ス化中に砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料を投入する
と、該チタン源原料は鉄浴中で急速に受熱され溶解する
と同時に、鉄浴中に溶解している多量の炭素とFe等の
金属酸化物と反応し、該金属酸化物の選択的還元反応が
進行する。この還元反応に伴なって、系内の酸化ポテン
シャルでは、還元されない酸化チタンが生成スラグに捕
捉され、酸化チタンの濃縮が可能となるのである。々お
、この発明におけるチタン源原料として予備還元をした
ものを用いてもよい。
溶融鉄浴中に吹込むと、鉄浴中での炭素質物質の分解反
応によりH,ガヌの生成とCの溶解が起こる。鉄浴中に
溶解したCは、同時に吹込まれる酸素と反応してCOガ
スとなるが、この時に多鼠の熱が発生する。従って、ガ
ス化中に砂鉄、チタン鉄鉱等のチタン源原料を投入する
と、該チタン源原料は鉄浴中で急速に受熱され溶解する
と同時に、鉄浴中に溶解している多量の炭素とFe等の
金属酸化物と反応し、該金属酸化物の選択的還元反応が
進行する。この還元反応に伴なって、系内の酸化ポテン
シャルでは、還元されない酸化チタンが生成スラグに捕
捉され、酸化チタンの濃縮が可能となるのである。々お
、この発明におけるチタン源原料として予備還元をした
ものを用いてもよい。
次に、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
この発明法を実施するための装置としては、例えば第1
図に示すごとく、溶融鉄(1)を貯える溶解炉(2)、
石炭等炭素質物質(3)と酸素等ガス化剤(4)を吹込
むだめの非浸漬上吹きランス(5)、砂鉄等のチタン源
原料(6)とAr、N2.0!、co、等の撹拌ガヌ(
7)を吹込むための底吹ノズル(8)、生成ガスを回収
するだめの昇降スカート(9)およびフード(II 1
媒溶剤投入シユート01)から構成されたものを用いる
ことができる。
図に示すごとく、溶融鉄(1)を貯える溶解炉(2)、
石炭等炭素質物質(3)と酸素等ガス化剤(4)を吹込
むだめの非浸漬上吹きランス(5)、砂鉄等のチタン源
原料(6)とAr、N2.0!、co、等の撹拌ガヌ(
7)を吹込むための底吹ノズル(8)、生成ガスを回収
するだめの昇降スカート(9)およびフード(II 1
媒溶剤投入シユート01)から構成されたものを用いる
ことができる。
なお、非浸漬上吹きランスとしては、第2図に示すごと
く、例えば中心孔(al)とその周囲に多孔(a8)を
配し、中心孔(a工)から微粉砕した炭素質物質(3)
を、多孔(a、)から酸素(4)をそれぞれ吹出す構造
のものを用いることができる。
く、例えば中心孔(al)とその周囲に多孔(a8)を
配し、中心孔(a工)から微粉砕した炭素質物質(3)
を、多孔(a、)から酸素(4)をそれぞれ吹出す構造
のものを用いることができる。
また、チタン源原料の投入は、前記底吹きノズ/L/(
8)によらずに、塊状または造粒した形で媒溶剤投入シ
ュートα心より炉内に投入する方法や、微粉状で非浸漬
上吹きランスを使って吹込んでもよい。
8)によらずに、塊状または造粒した形で媒溶剤投入シ
ュートα心より炉内に投入する方法や、微粉状で非浸漬
上吹きランスを使って吹込んでもよい。
ランス方式による場合は、第3図に示すごとく、中心孔
(bl)とその周囲に多孔(b、) (b、)を配し、
中心孔(b、)からチタン源原料(6)を、多孔(b、
)から炭素質物質(3)を、残りの多孔(b、)から酸
素(4)をそれぞれ吹出す構ノhのランスc肴を用いる
ことができる。
(bl)とその周囲に多孔(b、) (b、)を配し、
中心孔(b、)からチタン源原料(6)を、多孔(b、
)から炭素質物質(3)を、残りの多孔(b、)から酸
素(4)をそれぞれ吹出す構ノhのランスc肴を用いる
ことができる。
なお、炭素質物質やチタン源原料はAr、N!、COB
、Of等をキャリアーガスとして炉内に吹込−まれる。
、Of等をキャリアーガスとして炉内に吹込−まれる。
前記装置により酸化チタンの濃縮を行なう場合は、溶解
炉(2)に貯えられた温度約1200〜1400’Cの
溶融鉄(1)中1で、ランス(5)まだは(ハ)から炭
素質物質(3)と酸素(4)を吹込んでガス化する。な
お、酸化チタン濃縮に用いる炭素質物質としては、灰分
の含有率の低いものを使用する方が望ましい。その理由
としては、炭素質物質中の灰分が多いと、スラグkが増
大し、スラグ中の酸化チタン濃度の上昇が抑えられるか
らである。このため、効果的な酸化チタン濃縮を行なう
ためには、炭素質物質中の灰分は3elI以下であるこ
とが望ましい。
炉(2)に貯えられた温度約1200〜1400’Cの
溶融鉄(1)中1で、ランス(5)まだは(ハ)から炭
素質物質(3)と酸素(4)を吹込んでガス化する。な
お、酸化チタン濃縮に用いる炭素質物質としては、灰分
の含有率の低いものを使用する方が望ましい。その理由
としては、炭素質物質中の灰分が多いと、スラグkが増
大し、スラグ中の酸化チタン濃度の上昇が抑えられるか
らである。このため、効果的な酸化チタン濃縮を行なう
ためには、炭素質物質中の灰分は3elI以下であるこ
とが望ましい。
炉内で生成しだガヌ(H,、COガス等)は、昇降スカ
ート(9)およびフード00を介して回収される。
ート(9)およびフード00を介して回収される。
その後、炉内の鉄浴温度がガス化反応による熱により1
500〜1600℃の温度に達すると、底吹ノズ/l/
(8)またはランス(ハ)、媒溶剤投入1」αυから
チタン源原料(6)を溶融鉄浴中に添加する。炉内に添
加されたチタン源原料は、鉄浴中で急速に受熱され溶解
すると同時に、鉄浴中に溶解している多量の炭素と反応
し、Fe等の金jFA酸化物の還元反応が進行する。こ
の溶融、還元に伴って、系内の酸化ポテンシャルでは、
還元されない酸化チタンが生成スラグ0→に捕捉され、
酸化チタンのa縮が可能となる。
500〜1600℃の温度に達すると、底吹ノズ/l/
(8)またはランス(ハ)、媒溶剤投入1」αυから
チタン源原料(6)を溶融鉄浴中に添加する。炉内に添
加されたチタン源原料は、鉄浴中で急速に受熱され溶解
すると同時に、鉄浴中に溶解している多量の炭素と反応
し、Fe等の金jFA酸化物の還元反応が進行する。こ
の溶融、還元に伴って、系内の酸化ポテンシャルでは、
還元されない酸化チタンが生成スラグ0→に捕捉され、
酸化チタンのa縮が可能となる。
以下、この発明の実施例について説明する。
15トン溶解炉に1280”Cの溶銑を貯え、非浸漬上
吹きランスを用いて第1表に示す組成を有する低灰分の
石炭粉と酸素をそれぞれ2500VHr196ONm”
/Hr吹込んだ。そして、鉄浴温度が1600°Cに達
した時点で除滓を実施し、その後、同ランスより第2表
に示す組成を有する砂鉄の吹込みを開始した。砂鉄の吹
込み量は、鉄浴温度の変化を見ながら増減さぜたが、平
均的には約1875に1iHrであった。なお、媒溶剤
はメフグ塩基度1.2〜2.0程度になるように適宜添
加した。
吹きランスを用いて第1表に示す組成を有する低灰分の
石炭粉と酸素をそれぞれ2500VHr196ONm”
/Hr吹込んだ。そして、鉄浴温度が1600°Cに達
した時点で除滓を実施し、その後、同ランスより第2表
に示す組成を有する砂鉄の吹込みを開始した。砂鉄の吹
込み量は、鉄浴温度の変化を見ながら増減さぜたが、平
均的には約1875に1iHrであった。なお、媒溶剤
はメフグ塩基度1.2〜2.0程度になるように適宜添
加した。
砂鉄の吹込み開始後約2時間経過した時点で、酸素、石
炭および砂鉄の吹込みを中止し、操業を停止した。なお
、上記操業中は炉底からA【ガスを5ONnl’/Hr
吹込んで鉄浴を強攪拌した。操業中の鉄浴組成および温
度変化は第3表に、生成した最終スラグ組成は第4表に
示す。
炭および砂鉄の吹込みを中止し、操業を停止した。なお
、上記操業中は炉底からA【ガスを5ONnl’/Hr
吹込んで鉄浴を強攪拌した。操業中の鉄浴組成および温
度変化は第3表に、生成した最終スラグ組成は第4表に
示す。
第4表より明らかなごとく、砂鉄中のT I O,が大
幅に濃縮され、砂鉄中の鉄分も効率よく回収できた。
幅に濃縮され、砂鉄中の鉄分も効率よく回収できた。
第1表 石炭の組成
第2表 砂鉄の組成 (チ)
第3表 鉄浴組成および温度変化
第4表 最終スラグ組成(チ)
以上のごとく、この発明法によれば、炭素質物質を鉄浴
ガス化法によりガス化する際に発生する熱を利用して砂
鉄等のチタン源原料を溶解し、該チタン源原料中のFe
、Cr等の金属酸化物を還元することにより、該チタン
源原料中の酸化チタン濃度を上昇させ得るので、容易に
酸化チタン含有率の高いスラグを製造できる。しかも、
該チタン源原料中のFe、Cr等の金属分を有効に溶鉄
中に回収できる上、多量の有用なガスも同時に回収でき
、エネルギー節減に大なる効果を奏するとともに、利用
価値の大なる高Tie、スラグを経済的に製造すること
ができる。
ガス化法によりガス化する際に発生する熱を利用して砂
鉄等のチタン源原料を溶解し、該チタン源原料中のFe
、Cr等の金属酸化物を還元することにより、該チタン
源原料中の酸化チタン濃度を上昇させ得るので、容易に
酸化チタン含有率の高いスラグを製造できる。しかも、
該チタン源原料中のFe、Cr等の金属分を有効に溶鉄
中に回収できる上、多量の有用なガスも同時に回収でき
、エネルギー節減に大なる効果を奏するとともに、利用
価値の大なる高Tie、スラグを経済的に製造すること
ができる。
第1図はこの発明法を実施するだめの装置の一例を示す
概略図、第2図および第3図は同上装置における非浸漬
上吹きランスの一例栖を示す底面図である。 1・・・溶融鉄、2・・・溶解炉、3・・・炭素質物質
、4・・・酸素等ガス化剤、5.25・・・非浸漬上吹
きランス、6・・・チタン源原料、7・・・底吹撹拌ガ
ス、8・・・底吹(第10頁) きノズル、9・・・昇降スカート、10・・・フード、
11・・・シュート、12・・・スラグ、aIsbl・
・・中心孔、a2゜b!、b、・・・多孔。 出願人 住友金属工業株式会社 (第 11頁) 第1頁の続き 0発 明 者 福田充一部 東京都千代田区丸の内l−3− 2住友金属工業株式会社内 0発 明 者 姉崎正治 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番 地住友金属工業株式会社鹿島製 鉄屑内 0発 明 者 松尾亨 尼崎市西長洲本通1丁目3番地 住友金属工業株式会社中央技術 研究所内 0発 明 者 増田誠− 尼崎市西長洲本通1丁目3番地 住友金属工業株式会社中央技術 研究所内 自発手続補正書 1、事件の表示 昭和564「 特許願 第147137号2、発明
の名称 酸化チタンの譲組法 3、補正をする者 事件との関係 出願人 喘1喉う≠大阪市東区
北浜5丁目15番地 (211)住友金回工業林fil会社 4、代理人 8、補正の内容 別紙のとおり 1、 本願明細書第7頁第12行〜第15行「15トン
・・・吹込んだ。」を「第1図に示す構造の15トン溶
解炉に1280°Cの溶銑な貯え、非浸漬上吹きフンヌ
を用いて酸素を200ONm9/Hr吹込ん、だ。」と
補正する。 2、同明細書第7頁第16行〜第17行「同ランスより
第2表に示す・・・」を[同ランスより第1表に示す組
成を有する低灰分の石炭粉と酸素をそれぞれ2500K
fJ/Hr、 196ONm/Hrで吹込みを開始した
。これと同時に、第2表に示す・・・]と補正する。
概略図、第2図および第3図は同上装置における非浸漬
上吹きランスの一例栖を示す底面図である。 1・・・溶融鉄、2・・・溶解炉、3・・・炭素質物質
、4・・・酸素等ガス化剤、5.25・・・非浸漬上吹
きランス、6・・・チタン源原料、7・・・底吹撹拌ガ
ス、8・・・底吹(第10頁) きノズル、9・・・昇降スカート、10・・・フード、
11・・・シュート、12・・・スラグ、aIsbl・
・・中心孔、a2゜b!、b、・・・多孔。 出願人 住友金属工業株式会社 (第 11頁) 第1頁の続き 0発 明 者 福田充一部 東京都千代田区丸の内l−3− 2住友金属工業株式会社内 0発 明 者 姉崎正治 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番 地住友金属工業株式会社鹿島製 鉄屑内 0発 明 者 松尾亨 尼崎市西長洲本通1丁目3番地 住友金属工業株式会社中央技術 研究所内 0発 明 者 増田誠− 尼崎市西長洲本通1丁目3番地 住友金属工業株式会社中央技術 研究所内 自発手続補正書 1、事件の表示 昭和564「 特許願 第147137号2、発明
の名称 酸化チタンの譲組法 3、補正をする者 事件との関係 出願人 喘1喉う≠大阪市東区
北浜5丁目15番地 (211)住友金回工業林fil会社 4、代理人 8、補正の内容 別紙のとおり 1、 本願明細書第7頁第12行〜第15行「15トン
・・・吹込んだ。」を「第1図に示す構造の15トン溶
解炉に1280°Cの溶銑な貯え、非浸漬上吹きフンヌ
を用いて酸素を200ONm9/Hr吹込ん、だ。」と
補正する。 2、同明細書第7頁第16行〜第17行「同ランスより
第2表に示す・・・」を[同ランスより第1表に示す組
成を有する低灰分の石炭粉と酸素をそれぞれ2500K
fJ/Hr、 196ONm/Hrで吹込みを開始した
。これと同時に、第2表に示す・・・]と補正する。
Claims (1)
- を酸素と共に吹込んでガス化すると同時に、砂鉄、れる
pe、cr等の金属酸化物等を選択的に還元することに
より、スラグ中酸化チタンの含有率を上昇させることを
特徴とする酸化チタンの濃縮法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14713781A JPS5849622A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 酸化チタンの濃縮法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14713781A JPS5849622A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 酸化チタンの濃縮法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5849622A true JPS5849622A (ja) | 1983-03-23 |
Family
ID=15423402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14713781A Pending JPS5849622A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 酸化チタンの濃縮法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5849622A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993024668A1 (en) * | 1992-05-23 | 1993-12-09 | The University Of Birmingham | Synthetic rutile production |
EP0801136A1 (de) * | 1996-04-19 | 1997-10-15 | "HOLDERBANK" Financière Glarus AG | Verfahren zum Reduzieren von oxidischen Schlacken |
US20130116105A1 (en) * | 2010-05-18 | 2013-05-09 | Rodney James Dry | Direct smelting process |
CN110055366A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-26 | 东北大学 | 一种利用钛铁矿直接冶炼钛铁合金的方法 |
CN110976798A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-10 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种中高碳钢用的连铸结晶器保护渣 |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP14713781A patent/JPS5849622A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993024668A1 (en) * | 1992-05-23 | 1993-12-09 | The University Of Birmingham | Synthetic rutile production |
AU671454B2 (en) * | 1992-05-23 | 1996-08-29 | University Of Birmingham, The | Synthetic rutile production |
US5853452A (en) * | 1992-05-23 | 1998-12-29 | The University Of Birmingham | Synthetic rutile production |
EP0801136A1 (de) * | 1996-04-19 | 1997-10-15 | "HOLDERBANK" Financière Glarus AG | Verfahren zum Reduzieren von oxidischen Schlacken |
US20130116105A1 (en) * | 2010-05-18 | 2013-05-09 | Rodney James Dry | Direct smelting process |
US10023945B2 (en) * | 2010-05-18 | 2018-07-17 | Tata Steel Limited | Direct smelting process |
US10280489B2 (en) | 2010-05-18 | 2019-05-07 | Tata Steel Limited | Direct smelting process |
CN110055366A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-26 | 东北大学 | 一种利用钛铁矿直接冶炼钛铁合金的方法 |
CN110976798A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-10 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种中高碳钢用的连铸结晶器保护渣 |
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