含钛矿渣的生产及综合利用新进展_赵凯

环境工程2011年第29卷增刊含钛矿渣的生产及综合利用新进展＊赵凯齐渊洪郭培民甄常亮(钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室,北京100081)摘要:高炉法冶炼钒钛磁铁矿过程中生产了大量含TiO225%左右的高钛渣,总结了高钛高炉渣提钛技术和制备新材料方面取得的新进展,指出了高钛高炉渣综合利用的难点,比较有发展前景的工艺及应该遵循的原则。针对转底炉预还原-电炉熔分方法处理钒钛磁铁矿生产出的TiO2品位在40%左右的钛渣,提出了两步调渣法新工艺,并进行了理论分析,为钛资源的综合利用提供一条新途径。关键词:含钛矿渣;提钛;分离;富集;综合利用PRODUCTIONANDNEWDEVELOPMENTOFCOMPREHENSIVEUTILIZATIONOFTITANIUM-BEARINGSLAGZhaoKaiQiYuanhongGuoPeiminZhenChangliang(StateKeyLaboratoryofAdvancedSteelProcessandProducts,CentralIron&SteelResearchInstitute,Beijing100081,China)Abstract:Titanium-bearingslagwasproducedbyBlastFurnacemethodinprocessingvanadium-titaniummag-netite.Newdevelopmentofextractingtitaniumfromtitanium-bearingslagandpreparationofnewmaterialsweresummarized;Atthesametimethedifficulties,morepromisingtechnologiesandprincipleswhichshouldbecompliedinthecomprehensiveutilizationofprocessingvanadium-titaniummagnetitewerealsopointedout.AnewrouteaboututilizationofTitanium-bearingslagwhosegradeis40spercentbyRotateHearthFurnace(RHF)preproduction-electricfurnacemeltingseparationmethodwasproposedandthetheoreticalanalysiswasalsocarriedout,whichprovidedanewwayforthecomprehensiveutilizationoftitaniumresource.Keywords:Titanium-bearingslag;extracttitanium;separation;enrichment;comprehensiveutilization我国拥有丰富的钛矿资源,然而大量钛资源与铁矿赋存在一起,形成钒钛磁铁矿。目前攀钢主要通过高炉法冶炼,提取铁和钒,钛几乎全部进入炉渣,形成含TiO2约为25%左右的高炉渣。由于一直没有找到切实可行的综合利用方法,造成炉渣大量堆积,至今已累积达8000万t,并仍然以每年300万t的速度增加,既污染环境,又浪费钛资源,如何有效利用高钛高炉渣,提取其中的钛资源,同时避免二次环境污染,一直是政府和广大科技工作者关心的问题。1高钛高炉渣的矿相组成和特性生产条件下的炉渣中,TiO2弥散于多种物相中,且粒度细小,采用传统的选矿方法很难将TiO2分离出来。典型的高钛高炉渣的化学成分和主要矿相组成如表1、表2所示。表1高钛高炉渣化学成分%项目TiO2TFeSiO2Al2O3CaOMgOV2O5Cr2O3MnO质量分数22～268.4817.6014.5920.348.200.220.0150.45＊钢铁研究总院科技基金(事07261070)。表2高钛高炉渣主要矿相及组成[1](以质量分数计)%名称CaOSiO2TiO2MgOAl2O3V2O5MnOFeOS钛辉石25.8033.3513.968.7316.360.080.740.020.55富钛透辉石26.4129.1519.498.0715.810.410.610.05钙钛矿41.041.9953.940.341.561.120.000.00223DOI:10.13205/j.hjgc.2011.s1.028环境工程2011年第29卷增刊2高钛高炉渣综合利用技术2.1从含钛高炉渣中提钛技术2.1.1制备钛硅合金2006年以来,武汉科技大学的柯昌明等与攀枝花环业冶金渣开发有限公司合作,采用高温等离子体熔融还原工艺处理攀钢高炉渣,试验中处理了高炉渣60余t,获得钛硅合金13t,