RU2318899C1 - Titanomagnetite processing method - Google Patents
Titanomagnetite processing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2318899C1 RU2318899C1 RU2006124475/02A RU2006124475A RU2318899C1 RU 2318899 C1 RU2318899 C1 RU 2318899C1 RU 2006124475/02 A RU2006124475/02 A RU 2006124475/02A RU 2006124475 A RU2006124475 A RU 2006124475A RU 2318899 C1 RU2318899 C1 RU 2318899C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- fraction
- metal
- iron
- titanium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способам переработки железо-титанового сырья, преимущественно титаномагнетита, и может быть использовано для вовлечения в рентабельное промышленное производство низкосортных железотитановых концентратов с получением товарных стали и титанового продукта.The present invention relates to methods for processing iron-titanium raw materials, mainly titanomagnetite, and can be used to engage in low-cost industrial production of low-grade iron-titanium concentrates to produce marketable steel and a titanium product.
Известен способ переработки титаномагнетита (см. Дмитровский Е.Б., Резниченко В.А. Бесфлюсовая электроплавка Пудожгорского титаномагнетитового концентрата. // Процессы производства титана и его двуокиси. - М., Наука, 1973. - С.25-30), согласно которому формируют однородную по составу шихту из титаномагнетита и углеродсодержащего восстановителя, загружают ее в электропечь и ведут термическое восстановление шихты в процессе ее плавки в течение около 3 часов с получением чугуна и титанового продукта, которые раздельно выгружают из печи. Извлечение железа в чугун составляет не более 88%, получаемые титановые шлаки содержат ≥60% TiO2.There is a method of processing titanomagnetite (see Dmitrovsky EB, Reznichenko VA, Flux-free electric melting of Pudozhgorsk titanomagnetite concentrate. // Production processes of titanium and its dioxide. - M., Nauka, 1973. - S.25-30), according to which form a mixture with a uniform composition of titanomagnetite and a carbon-containing reducing agent, load it into an electric furnace and conduct thermal recovery of the mixture during its melting for about 3 hours to produce cast iron and a titanium product, which are separately unloaded from the furnace. The extraction of iron into cast iron is not more than 88%, the resulting titanium slag contains ≥60% TiO 2 .
Основными недостатками этого одностадийного способа являются его периодичность, использование негранулированной шихты, в результате чего имеет место большой пылеунос, значительные потери тепла по причине медленного протекания процессов восстановления и, как следствие, низкая производительность печей и повышенные энергозатраты. Все это делает нерентабельной переработку титаномагнетита по данному способу.The main disadvantages of this one-step method are its periodicity, the use of a non-granulated charge, which results in a large dust extraction, significant heat loss due to the slow progress of the recovery processes and, as a consequence, low productivity of furnaces and increased energy costs. All this makes unprofitable processing of titanomagnetite by this method.
Известен также способ переработки титаномагнетита (см. Манохин А.И., Резниченко В.А., Соловьев В.И. Электротермический способ переработки титаномагнетитовых руд Кольского полуострова. // Финско-Советская комиссия по экономическому сотрудничеству. Кольский проект: Симпозиум, 12-13 дек. 1985 г. - М., 1985. - докл.14), включающий формирование однородной по составу шихты, состоящей из титаномагнетита, углеродсодержащего восстановителя и связующего, брикетирование или окомкование шихты в виде углеродсодержащих окатышей и ее термическое восстановление во вращающей трубчатой печи или печи кипящего слоя при температуре 1100-1250°С. При этом оксиды железа восстанавливаются на 65-95%, а диоксид титана почти не восстанавливается. Затем осуществляют электроплавку частично восстановленного продукта с довосстановлением оксидов железа и разделением продукта по плотности на металлический и шлаковый компоненты, которые раздельно выпускают из печи. Полученный металлический компонент - чугун подвергают десульфурации, дефосфорации и деванадации, а полученный шлаковый компонент измельчают и обогащают с выделением тяжелой фракции - товарного титанового продукта. Удельный расход энергии в данном двухстадийном способе составляет 1860 кВтч/т шлака. Извлечение железа в чугун не превышает 92%. Получаемые титановые шлаки содержат 67,3% TiO2.There is also a method for processing titanomagnetite (see Manokhin A.I., Reznichenko V.A., Soloviev V.I. Electrothermal method for processing titanomagnetite ores of the Kola Peninsula. // Finnish-Soviet Commission for Economic Cooperation. Kola project: Symposium, 12- December 13, 1985 - M., 1985. - doc. 14), including the formation of a mixture of a uniform composition consisting of titanomagnetite, a carbon-containing reducing agent and a binder, briquetting or pelletizing the mixture in the form of carbon-containing pellets and its thermal recovery in a rotary kiln or fluidized bed furnace at a temperature of 1100-1250 ° C. In this case, iron oxides are reduced by 65-95%, and titanium dioxide is almost not restored. Then, the partially reduced product is electrofused with additional reduction of iron oxides and density separation of the product into metal and slag components, which are separately released from the furnace. The obtained metal component - cast iron is subjected to desulfurization, dephosphorization and devanadation, and the resulting slag component is crushed and enriched with the release of a heavy fraction - a commodity titanium product. The specific energy consumption in this two-stage method is 1860 kWh / t of slag. Extraction of iron in cast iron does not exceed 92%. The resulting titanium slag contains 67.3% TiO 2 .
Основным недостатком известного способа является то, что на электроплавку направляется весь объем частично восстановленного продукта как металлической, так и шлаковой фракций, что приводит к повышенному расходу электроэнергии. При этом отделение металлической фракции осуществляют энергетически невыгодным методом - путем ее расплавления и перегрева во время электроплавки. Это не позволяет снизить долю энергозатрат в структуре себестоимости продукции при переработке титаномагнетита.The main disadvantage of this method is that the entire volume of the partially reduced product of both the metal and slag fractions is sent to the electrofusion, which leads to increased energy consumption. In this case, the separation of the metal fraction is carried out by an energetically disadvantageous method - by melting it and overheating during electric melting. This does not allow to reduce the share of energy consumption in the structure of production costs in the processing of titanomagnetite.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи снижения энергоемкости способа переработки титаномагнетита за счет снижения объема частично восстановленного продукта, подвергаемого электроплавке, при обеспечении высокой степени извлечения железа и получении качественного титанового продукта.The present invention is directed to solving the technical problem of reducing the energy intensity of a method for processing titanomagnetite by reducing the volume of a partially reduced product subjected to electric melting, while ensuring a high degree of iron extraction and obtaining a high-quality titanium product.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки титаномагнетитового концентрата, включающем формирование однородной по составу шихты, состоящей из титаномагнетита, углеродсодержащего восстановителя и связующего, гранулирование шихты, ее термическое восстановление с получением частично восстановленного продукта, состоящего из металлической фракции, содержащей основную часть железа, и шлаковой фракции, содержащей титан и остаточную часть железа, электроплавку с довосстановлением шлаковой фракции и разделением расплава на металлический и шлаковый компоненты, очистку металлического компонента от примесей с получением стали, измельчение шлакового компонента и его обогащение с получением титанового продукта, согласно изобретению, термическое восстановление завершают при температуре, обеспечивающей переход шлаковой фракции в вязкопластичное состояние, частично восстановленный продукт измельчают с отделением металлической фракции от шлаковой, при этом электроплавке подвергают только шлаковую фракцию с получением металлического компонента, содержащего остаточную часть железа, и шлакового компонента, после чего металлическую фракцию объединяют с полученным металлическим компонентом с образованием металлической смеси, которую и подвергают очистке от примесей.The technical result is achieved by the fact that in a method for processing titanomagnetite concentrate, which includes forming a mixture of a uniform composition consisting of titanomagnetite, a carbon-containing reducing agent and a binder, granulating the charge, its thermal reduction to obtain a partially reduced product consisting of a metal fraction containing the main part of iron, and a slag fraction containing titanium and a residual portion of iron, electric melting with additional reduction of the slag fraction and separation lava into metal and slag components, purification of the metal component from impurities to produce steel, grinding of the slag component and its enrichment to obtain a titanium product, according to the invention, thermal recovery is completed at a temperature that ensures the transition of the slag fraction to a viscoplastic state, partially reduced product is crushed to separate the metal fraction from the slag, in this case only the slag fraction is subjected to electric melting to obtain a metal component, soda rzhaschego residual part of the iron and the slag component, after which a metal fraction is combined with the resulting metal component to form a metal mixture, which was and purified from impurities.
Технический результат достигается также тем, что термическое восстановление завершают при температуре 1330-1400°С.The technical result is also achieved by the fact that thermal recovery is completed at a temperature of 1330-1400 ° C.
Технический результат достигается также и тем, что частично восстановленный продукт измельчают до размера частиц шлаковой фракции менее 0,2-0,25 мм, при этом от шлаковой фракции отделяют металлическую фракцию с размером частиц не менее 0,2-0,25 мм.The technical result is also achieved by the fact that the partially reduced product is crushed to a particle size of a slag fraction of less than 0.2-0.25 mm, while a metal fraction with a particle size of at least 0.2-0.25 mm is separated from the slag fraction.
Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют следующие функции и соотносятся с результатом таким образом.The essential features of the claimed invention, defining the scope of legal protection and sufficient to obtain the above technical result, perform the following functions and are related to the result in this way.
Завершение термического восстановления шихты, состоящей из титаномагнетита, углеродсодержащего восстановителя и связующего, при температуре, обеспечивающей переход шлаковой фракции в вязкопластичное состояние, обусловлено необходимостью качественного разделения металлической и шлаковой фракций. Вязкопластичное состояние шлаковой системы имеет место в температурном интервале между температурой плавления эвтектического состава и температурой ликвидуса. Частично восстановленный продукт, полученный в процессе термического восстановления шихты, при температуре ниже минимальной температуры плавления сплава Fe-C (≤1147°С) представляет собой металлизованный спек и состоит из двух взаимопроникающих друг в друга металлического и шлакового каркасов с очень развитой поверхностью контакта. Основу металлического каркаса составляет сплав Fe - 3,5-4,5% С с температурой плавления в интервале 1147-1250°С. Основу шлакового каркаса представляет оксидная система FeO -TiO2 с температурой плавления эвтектики, находящейся в интервале значений от 1330 до 1390°С в зависимости от содержания примесей в титаномагнетите. При температуре, превышающей температуру плавления чугуна, элементы металлического каркаса под действием силы поверхностного натяжения начинают коагулировать с образованием частиц сферической или близкой к ней формы. Для того чтобы элементы шлакового каркаса не оказались внутри металлических частиц, что приведет к снижению качества разделения металлической и шлаковой фракций, последнюю необходимо перевести в вязкопластичное состояние. Это позволяет обеспечить высокую степень извлечения железа и получение качественного титанового продукта.The completion of the thermal reduction of the mixture, consisting of titanomagnetite, a carbon-containing reducing agent, and a binder, at a temperature that ensures the transition of the slag fraction to a viscoplastic state, is due to the need for high-quality separation of the metal and slag fractions. The visco-plastic state of the slag system occurs in the temperature interval between the melting point of the eutectic composition and the liquidus temperature. A partially reduced product obtained in the process of thermal reduction of a mixture at a temperature below the minimum melting temperature of the Fe-C alloy (≤1147 ° С) is a metallized cake and consists of two metal and slag frameworks interpenetrating each other with a very developed contact surface. The basis of the metal frame is an alloy of Fe - 3.5-4.5% C with a melting point in the range of 1147-1250 ° C. The basis of the slag skeleton is the FeO-TiO 2 oxide system with a eutectic melting point in the range from 1330 to 1390 ° C depending on the content of impurities in titanomagnetite. At a temperature exceeding the melting temperature of cast iron, the elements of the metal frame under the influence of surface tension begin to coagulate with the formation of particles of a spherical or close shape. In order for the elements of the slag skeleton not to be inside the metal particles, which will lead to a decrease in the quality of separation of the metal and slag fractions, the latter must be transferred to a visco-plastic state. This allows you to provide a high degree of iron extraction and obtaining high-quality titanium product.
Измельчение частично восстановленного продукта с отделением металлической фракции от шлаковой позволяет выделить металлическую фракцию из состава восстановленного продукта и не направлять ее на электроплавку вместе со шлаковой фракцией. Это возможно в силу того, что качество металлической фракции по содержанию примесей отвечает требованиям, предъявляемым к качеству металлического компонента - продукта электроплавки. Поскольку масса металлической фракции составляет около половины массы частично восстановленного продукта, то затраты электроэнергии на операции электроплавки - основной энергоемкой операции способа - снижаются почти вдвое и составляют около 1000 кВтч/т шлака.Grinding a partially reduced product with separation of the metal fraction from the slag allows you to select the metal fraction from the composition of the reduced product and not to direct it to the electrofusion together with the slag fraction. This is possible due to the fact that the quality of the metal fraction in terms of the content of impurities meets the requirements for the quality of the metal component - the electrofusion product. Since the mass of the metal fraction is about half the mass of the partially reduced product, the cost of electricity for the operation of electric smelting - the main energy-intensive operation of the method - is reduced by almost half and amounts to about 1000 kWh / t of slag.
Направление на электроплавку только шлаковой фракции с получением металлического компонента, содержащего остаточную часть железа, и шлакового компонента позволяет, как сказано выше, снизить энергоемкость способа. Кроме того, возрастает примерно вдвое объем перерабатываемого в электропечи материала в пересчете на титан в течение межремонтного срока работы печи, что также улучшает экономические показатели процесса.Directing only the slag fraction to the electric melting to obtain a metal component containing the residual iron and the slag component allows, as mentioned above, to reduce the energy intensity of the method. In addition, the volume of material processed in an electric furnace, calculated in terms of titanium, increases during the overhaul period of the furnace, which also improves the economic performance of the process.
Объединение металлической фракции с полученным металлическим компонентом позволяет получить металлическую смесь, включающую практически все железо, содержащееся в титаномагнетите. Эту смесь и подвергают очистке от примесей, например в конвертерах, с получением товарной стали.The combination of the metal fraction with the obtained metal component allows you to get a metal mixture that includes almost all the iron contained in titanomagnetite. This mixture is subjected to purification from impurities, for example in converters, to produce commercial steel.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в снижения энергоемкости способа переработки титаномагнетитового концентрата за счет снижения объема частично восстановленного продукта, подвергаемого электроплавке, при обеспечении высокой степени извлечения железа и получении качественного титанового продукта.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in reducing the energy intensity of the method of processing titanomagnetite concentrate by reducing the volume of partially reduced product subjected to electric melting, while ensuring a high degree of iron extraction and obtaining high-quality titanium product.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.In particular cases of carrying out the invention, the following specific operations and operating parameters are preferred.
Завершение термического восстановления при температуре 1330-1400°С обусловлено кинетикой процесса карботермического восстановления оксидов железа и необходимостью реализации таких температурных условий формирования частиц металлической фракции в среде частично восстановленного продукта, которые, с одной стороны, обеспечивают качественное пространственное разделение металлической и шлаковой фракций, а с другой делают возможным выделение металлической фракции, относительно чистой по содержанию оксидов. Вязкопластичное состояние шлаковой системы имеет место в температурном интервале между температурой плавления эвтектического состава и температурой ликвидуса, т.е. от 1330-1390°С до примерно 1700°С. В качестве верхнего предела температуры, при которой завершают процесс термического восстановления титаномагнетита, выбрана температура 1400°С, поскольку она, с одной стороны, является достаточной для реализации условий формирования частиц металлической фазы без оксидных включений, а с другой не ведет к избыточным энергозатратам на осуществление этого процесса.The completion of thermal reduction at a temperature of 1330-1400 ° C is due to the kinetics of the carbothermal reduction of iron oxides and the need to implement such temperature conditions for the formation of particles of a metal fraction in a partially reduced product medium, which, on the one hand, provide high-quality spatial separation of metal and slag fractions, and the other makes it possible to isolate a metal fraction relatively pure in terms of oxide content. The visco-plastic state of the slag system occurs in the temperature range between the melting point of the eutectic composition and the liquidus temperature, i.e. from 1330-1390 ° C to about 1700 ° C. The temperature of 1400 ° С was chosen as the upper temperature limit at which the process of thermal reduction of titanomagnetite is completed, since it is sufficient, on the one hand, to fulfill the conditions for the formation of particles of the metal phase without oxide inclusions, and, on the other hand, does not lead to excessive energy consumption for the implementation of this process.
Измельчение восстановленного продукта до размера частиц шлаковой фракции менее 0,2-0,25 мм обусловлено структурой и морфологией частиц, составляющих частично восстановленный продукт, а также результатами химического и рентгенофазового анализов узких фракций этого продукта. В восстановленном продукте металлическая фракция представлена частицами преимущественно сфероидной формы с металлическим блеском и размером не менее 0,2-0,25 мм, а шлаковая фракция - частицами неправильной формы без металлического блеска. Шлаковая фракция, как более хрупкая, измельчается существенно легче металлической. Поэтому после измельчения шлаковой фракции до размера частиц менее 0,2-0,25 мм металлическая фракция с размером частиц соответственно ≥0,2-0,25 мм может быть отделена от шлаковой фракции. Отделение металлической фракции от шлаковой осуществляют преимущественно путем рассева на ситах. Возможно осуществление разделения этих фракций пневмо- или гидроклассификацией, разделение по плотности путем гравитационной классификации или в тяжелых жидкостях, а также на вибростолах с использованием различия в форме частиц.Grinding the reduced product to a particle size of the slag fraction of less than 0.2-0.25 mm is due to the structure and morphology of the particles that make up the partially reduced product, as well as the results of chemical and x-ray phase analyzes of the narrow fractions of this product. In the reduced product, the metal fraction is represented by particles of a predominantly spheroidal shape with a metallic luster and a size of at least 0.2-0.25 mm, and the slag fraction is represented by particles of irregular shape without a metallic luster. The slag fraction, as more fragile, is crushed much lighter than metal. Therefore, after grinding the slag fraction to a particle size of less than 0.2-0.25 mm, a metal fraction with a particle size of ≥0.2-0.25 mm, respectively, can be separated from the slag fraction. The separation of the metal fraction from the slag is carried out mainly by sieving on sieves. It is possible to carry out the separation of these fractions by pneumatic or hydroclassification, separation by density by gravity classification or in heavy liquids, as well as on vibrating tables using differences in particle shape.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения энергоемкости переработки титаномагнетитового концентрата при обеспечении высокой степени извлечения железа и получении качественного титанового продукта.The above particular features of the invention allow the method to be carried out in an optimal mode from the point of view of energy intensity of processing titanomagnetite concentrate while ensuring a high degree of iron extraction and obtaining a high-quality titanium product.
Указанные выше особенности и преимущества предлагаемого способа могут быть проиллюстрированы нижеследующими Примерами 1-3.The above features and advantages of the proposed method can be illustrated by the following Examples 1-3.
Пример 1. Осуществляют переработку титаномагнетита, имеющего следующий состав, мас.%: 16,6 TiO2, 58,5 Fe. Формируют путем перемешивания в смесителе в течение 15 мин шихту с размером частиц менее 0,2 мм, содержащую, в мас.%: 85,47 титаномагнетита, 13,68 углеродсодержащего восстановителя в виде графита и 0,85 органического связующего. Шихту гранулируют в тарельчатом грануляторе с получением гранул размером 1,0-2,5 мм. Навеску гранулированной шихты в количестве 5 кг помещают в графитовый тигель с крышкой и подвергают термическому восстановлению в печи при температуре печи 1200°С. Завершают термическое восстановление при температуре 1400°С. Шлаковая фракция при этой температуре находится в вязкопластичном состоянии. Полученный частично восстановленный продукт в количестве 3,6 кг после охлаждения до комнатной температуры измельчают до размера частиц шлаковой фракции <0,2 мм. Измельченный продукт помещают на сито с размером ячеи 0,2 мм, при этом шлаковая фракция в количестве 1,91 кг проходит через сито, а металлическая фракция в количестве 1,69 кг (67,6% от массы всего железа, содержащегося в титаномагнетите) с размером частиц ≥0,2 мм остается на сите. Выделенную шлаковую фракцию подвергают электроплавке в высокочастотной печи при температуре около 1700°С с довосстановлением фракции и разделением расплава по плотности на металлический и шлаковый компоненты, которые раздельно выпускают из печи. Получают металлический и шлаковый компоненты в количестве соответственно 0,81 кг и 1,05 кг. Полученную ранее металлическую фракцию объединяют с металлическим компонентом с образованием металлической смеси в количестве 2,5 кг. Извлечение железа в металлическую смесь составляет 91%. Металлическую смесь очищают от примесей путем расплавления при температуре 1500-1600°С и продувки кислородом с получением кондиционной стали в количестве 2,275 кг. Шлаковый компонент имеет химический состав, мас.%: 65,35 TiO2, 5,1 Fe. Его измельчают и подвергают обогащению путем сернокислотной обработки с получением титанового продукта, содержащего 98% TiO2. Затраты электроэнергии на операции электроплавки составляют 1020 кВтч/т шлака.Example 1. Carry out the processing of titanomagnetite having the following composition, wt.%: 16.6 TiO 2 , 58.5 Fe. A mixture with a particle size of less than 0.2 mm is formed by stirring in the mixer for 15 minutes, containing, in wt.%: 85.47 titanomagnetite, 13.68 carbon-containing reducing agent in the form of graphite and 0.85 organic binder. The mixture is granulated in a plate granulator to obtain granules with a size of 1.0-2.5 mm A portion of a granular charge in an amount of 5 kg is placed in a graphite crucible with a lid and subjected to thermal reduction in an oven at an oven temperature of 1200 ° C. Complete thermal recovery at a temperature of 1400 ° C. The slag fraction at this temperature is in a viscoplastic state. The resulting partially reduced product in the amount of 3.6 kg after cooling to room temperature is crushed to a particle size of the slag fraction <0.2 mm The crushed product is placed on a sieve with a mesh size of 0.2 mm, while the slag fraction in the amount of 1.91 kg passes through the sieve, and the metal fraction in the amount of 1.69 kg (67.6% of the total iron content in titanomagnetite) with a particle size of ≥0.2 mm remains on the sieve. The separated slag fraction is subjected to electric melting in a high-frequency furnace at a temperature of about 1700 ° C with a fraction reduction and density separation of the melt into metal and slag components, which are separately released from the furnace. Get the metal and slag components in the amount of 0.81 kg and 1.05 kg, respectively. The previously obtained metal fraction is combined with the metal component to form a metal mixture in an amount of 2.5 kg. The recovery of iron in the metal mixture is 91%. The metal mixture is cleaned of impurities by melting at a temperature of 1500-1600 ° C and purging with oxygen to obtain standard steel in an amount of 2.275 kg. The slag component has a chemical composition, wt.%: 65.35 TiO 2 , 5.1 Fe. It is ground and enriched by sulfuric acid treatment to obtain a titanium product containing 98% TiO 2 . The cost of electricity for electric smelting operations is 1020 kWh / t of slag.
Пример 2. Осуществляют переработку титаномагнетита согласно условиям Примера 1. Отличие заключается в том, что термическое восстановление завершают при температуре 1380°С. Шлаковая фракция при этой температуре находится в вязкопластичном состоянии. Полученный частично восстановленный продукт в количестве 3,65 кг после охлаждения до комнатной температуры измельчают до размера частиц шлаковой фракции <0,25 мм. Измельченный продукт помещают на сито с размером ячеи 0,25 мм, при этом шлаковая фракция в количестве 2,084 кг проходит через сито, а металлическая фракция в количестве 1,566 кг (62,6% от массы всего железа, содержащегося в титаномагнетите) с размером частиц ≥0,25 мм остается на сите. Выделенную шлаковую фракцию подвергают электроплавке в высокочастотной печи при температуре до 1700°С с довосстановлением фракции и разделением расплава по плотности на металлический и шлаковый компоненты, которые затем раздельно выпускают из печи. Получают металлический и шлаковый компоненты в количестве соответственно 0,934 кг и 1,05 кг. Полученную ранее металлическую фракцию объединяют с металлическим компонентом с образованием металлической смеси в количестве 2,5 кг. Извлечение железа в металлическую смесь составляет 92%. Металлическую смесь очищают от примесей путем расплавления при температуре 1500-1600°С и продувки кислородом с получением кондиционной стали в количестве 2,275 кг. Шлаковый компонент имеет химический состав, мас.%: 65,0 TiO2, 5,5 Fe. Его измельчают и подвергают обогащению путем сернокислотной переработки с получением титанового продукта с содержанием TiO2 не менее 96%. Затраты электроэнергии на операции электроплавки составляют 1080 кВтч/т шлака.Example 2. Carry out the processing of titanomagnetite according to the conditions of Example 1. The difference is that the thermal recovery is completed at a temperature of 1380 ° C. The slag fraction at this temperature is in a viscoplastic state. The resulting partially reduced product in the amount of 3.65 kg after cooling to room temperature is crushed to a particle size of the slag fraction <0.25 mm The crushed product is placed on a sieve with a mesh size of 0.25 mm, while the slag fraction in the amount of 2.084 kg passes through the sieve, and the metal fraction in the amount of 1.566 kg (62.6% of the total iron content in titanomagnetite) with a particle size ≥ 0.25 mm remains on the sieve. The separated slag fraction is subjected to electric melting in a high-frequency furnace at a temperature of up to 1700 ° C with a further reduction of the fraction and separation of the melt by density into metal and slag components, which are then separately released from the furnace. Metallic and slag components are obtained in an amount of 0.934 kg and 1.05 kg, respectively. The previously obtained metal fraction is combined with the metal component to form a metal mixture in an amount of 2.5 kg. The recovery of iron in the metal mixture is 92%. The metal mixture is cleaned of impurities by melting at a temperature of 1500-1600 ° C and purging with oxygen to obtain standard steel in an amount of 2.275 kg. The slag component has a chemical composition, wt.%: 65.0 TiO 2 , 5.5 Fe. It is crushed and enriched by sulfuric acid processing to obtain a titanium product with a TiO 2 content of at least 96%. Electricity costs for electric smelting operations are 1080 kWh / t of slag.
Пример 3. Осуществляют переработку титаномагнетита согласно условиям Примера 1. Отличие заключается в том, что термическое восстановление завершают при температуре 1330°С. Шлаковая фракция при этой температуре находится в вязкопластичном состоянии. Полученный частично восстановленный продукт в количестве 3,7 кг после охлаждения до комнатной температуры измельчают до размера частиц шлаковой фракции <0,2 мм. Измельченный продукт помещают на сито с размером ячеи 0,2 мм, при этом шлаковая фракция в количестве 2,01 кг проходит через сито, а металлическая фракция в количестве 1,69 кг (67,6% от массы всего железа, содержащегося в титаномагнетите) с размером частиц ≥0,2 мм остается на сите. Выделенную шлаковую фракцию подвергают электроплавке в высокочастотной печи при температуре до 1700°С с довосстановлением фракции и разделением расплава по плотности на металлический и шлаковый компоненты, которые затем раздельно выпускают из печи. Получают металлический и шлаковый компоненты в количестве соответственно 0,81 кг и 1,05 кг. Полученную ранее металлическую фракцию объединяют с металлическим компонентом с образованием металлической смеси в количестве 2,5 кг. Извлечение железа в металлическую смесь составляет 92%. Металлическую смесь очищают от примесей путем расплавления при температуре 1500-1600°С и продувки кислородом с получением кондиционной стали в количестве 2,275 кг. Шлаковый компонент имеет химический состав, мас.%: 63,03 TiO2, 6,2 Fe. Его измельчают и подвергают обогащению путем сернокислотной переработки с получением титанового продукта с содержанием TiO2 98%. Масса металлической фракции составляет 67,6% от массы всего железа, содержащегося в титаномагнетите. Затраты электроэнергии на операции электроплавки составляют 1020 кВтч/т шлака.Example 3. Carry out the processing of titanomagnetite according to the conditions of Example 1. The difference is that the thermal recovery is completed at a temperature of 1330 ° C. The slag fraction at this temperature is in a viscoplastic state. The resulting partially reduced product in an amount of 3.7 kg, after cooling to room temperature, is crushed to a particle size of the slag fraction <0.2 mm The crushed product is placed on a sieve with a mesh size of 0.2 mm, while the slag fraction in the amount of 2.01 kg passes through the sieve, and the metal fraction in the amount of 1.69 kg (67.6% of the total iron content in titanomagnetite) with a particle size of ≥0.2 mm remains on the sieve. The separated slag fraction is subjected to electric melting in a high-frequency furnace at a temperature of up to 1700 ° C with a further reduction of the fraction and separation of the melt by density into metal and slag components, which are then separately released from the furnace. Get the metal and slag components in the amount of 0.81 kg and 1.05 kg, respectively. The previously obtained metal fraction is combined with the metal component to form a metal mixture in an amount of 2.5 kg. The recovery of iron in the metal mixture is 92%. The metal mixture is cleaned of impurities by melting at a temperature of 1500-1600 ° C and purging with oxygen to obtain standard steel in an amount of 2.275 kg. The slag component has a chemical composition, wt.%: 63.03 TiO 2 , 6.2 Fe. It is crushed and enriched by sulfuric acid processing to obtain a titanium product with a TiO 2 content of 98%. The mass of the metal fraction is 67.6% of the mass of all iron contained in titanomagnetite. The cost of electricity for electric smelting operations is 1020 kWh / t of slag.
Как видно из приведенных Примеров, предлагаемый способ переработки титаномагнетита позволяет снизить затраты электроэнергии на операции электроплавки до 1020-1080 квтч/т шлака при обеспечении степени извлечения железа 91-92% и получении титанового продукта с содержанием диоксида титана 96-98%. Заявляемый способ относительно прост и может быть реализован с привлечением стандартного оборудования.As can be seen from the above Examples, the proposed method for processing titanomagnetite can reduce the cost of electricity for the operation of electric smelting up to 1020-1080 kWh / t of slag while ensuring the degree of iron recovery of 91-92% and obtaining a titanium product with a titanium dioxide content of 96-98%. The inventive method is relatively simple and can be implemented using standard equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124475/02A RU2318899C1 (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | Titanomagnetite processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124475/02A RU2318899C1 (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | Titanomagnetite processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2318899C1 true RU2318899C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39280911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006124475/02A RU2318899C1 (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | Titanomagnetite processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2318899C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503724C2 (en) * | 2012-04-20 | 2014-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" | Method of titanium-magnetite ore processing |
| RU2507278C1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method for opening perovskite concentrate |
| RU2606813C1 (en) * | 2015-09-18 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of processing vanadium containing iron-titanium concentrate |
| RU2669674C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-10-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of granulating charge containing ilmenite concentrate and antracite |
-
2006
- 2006-07-07 RU RU2006124475/02A patent/RU2318899C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАНОХИН А.И., РЕЗНИЧЕНКО В.А., СОЛОВЬЕВ В.И. Электротермический способ переработки титаномагнетитовых руд Кольского полуострова // Финско-Советская комиссия по экономическому сотрудничеству. Кольский проект: Симпозиум, 12-13 дек. 1985 г. - М., 1985, докл. 14. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503724C2 (en) * | 2012-04-20 | 2014-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленная Компания "Технология Металлов" | Method of titanium-magnetite ore processing |
| RU2507278C1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method for opening perovskite concentrate |
| RU2606813C1 (en) * | 2015-09-18 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of processing vanadium containing iron-titanium concentrate |
| RU2669674C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-10-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of granulating charge containing ilmenite concentrate and antracite |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101280361B (en) | Process method of tailings in vanadium extraction | |
| RU2271395C2 (en) | Method of production of granulated metal (native metal) | |
| RU2102510C1 (en) | Method of raising titanium dioxide content in titanium-containing ore or concentrate | |
| KR20100135908A (en) | Process for production of nickel and cobalt using metal hydroxide, metal oxide and/or metal carbonate | |
| EP3252178B1 (en) | Method for smelting saprolite ore | |
| RU2318899C1 (en) | Titanomagnetite processing method | |
| KR20130056992A (en) | Method for treating the waste sludge of silicon wafer and fe-si-sic briquette thereof | |
| AU2005286139B2 (en) | Agglomeration of titania | |
| CN101012496A (en) | Method for extracting vanadium pentoxide from stone coal | |
| WO2017190393A1 (en) | Method for extracting iron and titanium with ferrotitanium complex ore as raw material and filtering device | |
| CN110395734B (en) | Method for producing granular metal and titanium carbide by using red mud as raw material | |
| JPH06145836A (en) | Production of alloy utilizing aluminum slag | |
| EA031206B1 (en) | Method for producing manganese containing ferroalloy | |
| CN101906663A (en) | Blue ssuperindividual corundum and preparation method thereof | |
| CN112499658A (en) | Treatment method of aluminum electrolysis waste carbon slag and obtained regenerated cryolite | |
| CN106661667B (en) | The smelting process of nickel oxide ore, the charging method of particle | |
| JP3845893B2 (en) | Metal iron manufacturing method | |
| JPS5849631B2 (en) | How to scrapp and recycle rare earth magnets | |
| RU2759284C1 (en) | Method for obtaining alumina-containing material from secondary aluminum raw materials for refining and forming slag during steel smelting | |
| JP6323835B2 (en) | Briquette and manufacturing method thereof | |
| CN114772602B (en) | Method for improving yield of metal silicon prepared by smelting diamond wire cutting silicon mud | |
| JPS63161101A (en) | Production of low-oxygen metallic chromium power | |
| SU998555A1 (en) | Batch for producing manganese agglomerate | |
| CN106367607A (en) | Method for stepwise recovering valuable metal in converter slag | |
| JPS582163B2 (en) | Anatasekou no Shiyorihouhou |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150708 |