專利名稱：利用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制備鈦金屬的方法，尤其涉及一種利用含鈦爐渣(包括含鈦高爐渣等)制備鈦金屬的方法。
背景技術(shù)：
自上世紀(jì)60年代以來，國內(nèi)外科技工作者對含鈦爐渣(包括含鈦高爐渣等)的綜合利用做了大量的研究工作，從研究工作內(nèi)容看，絕大多數(shù)研究工作圍繞從含鈦爐渣中提取金屬鈦、鈦合金及含鈦化合物進行，其次是利用含鈦爐渣作為建筑材料。
含鈦爐渣按其種類不同，其中的TiO2含量也不同，其波動范圍可達(dá)10～90％，其中的含鈦礦物主要為鈣鈦礦、金紅石和攀鈦透輝石等，爐渣含鈦量低于30％時，其含鈦礦物結(jié)晶細(xì)小呈彌散狀分布于爐渣中，很難分離。從含鈦爐渣中提取鈦及鈦合金具有代表性的研究工作為“硅熱法還原高爐渣直流電爐冶煉硅鈦鐵合金”。
采用硅熱法還原高爐渣直流電爐冶煉硅鈦鐵合金，開展了“攀鋼高爐渣直流電爐制取鈦硅合金及水泥的研究”課題研究，進行了“鈦硅合金等級的研究”、“鈦硅合金應(yīng)用試驗”、“攀鋼高爐渣直流電爐制取鈦硅合金冶煉工藝的研究”和“還原殘渣制水泥的研究”等多項專題研究。在200kVA單電極直流電弧爐上采用含TiO222.57％的攀鋼高爐渣為原料，以含75％Si的硅鐵作還原劑冶煉硅鈦鐵合金試驗。共得到合金2.996t，合金中23.45％Ti、44.06％Si，鈦的回收率為54.03％(徐楚韶，劉天福.用高爐鈦渣冶煉復(fù)合鐵合金.礦冶工程.1988，11(2))。但還原殘渣中含TiO27.09％，仍然較高，不能用于水泥活性摻和料，因為當(dāng)?shù)V渣中的TiO2含量大于4％時，會明顯降低水泥的水化強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能提高含鈦爐渣中鈦的收得率、可降低殘渣中的殘鈦量的利用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是將TiO2含量為10～90wt％的含鈦爐渣，外加0～50％的碳、0～40wt％金屬鋁、0～40％的鐵、0～20％的鎂，混合均勻后進行熔融熱還原。
其中，含鈦爐渣或為高爐爐渣、或為其他方法產(chǎn)生的冶煉爐渣。所述的熔融熱還原是在等離子爐、直流電弧爐、交流電弧爐等設(shè)備中進行。
由于采用上述技術(shù)方案，通過熔融熱還原法將爐渣中含鈦化合物還原為金屬鈦或鈦合金，能提高含鈦爐渣中鈦的收得率，其收得率可達(dá)85～90％，殘渣中的殘鈦含量可低于4％。
四

圖1為本發(fā)明制備的一種還原產(chǎn)物一金屬鈦掃描電子顯微鏡照片圖2為本發(fā)明制備的一種還原產(chǎn)物一鋁硅鈦合金掃描電子顯微鏡照片。
五具體實施例方式
一種利用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法，其所采用的含鈦爐渣的成分為CaO為24.62wt％、SiO2為27.97wt％、Al2O3為13.40wt％、MgO為7.68wt％、Fe2O3為3.19wt％、TiO2為20.59wt％、MnO＜1wt％。配以0～40％的金屬鋁、0～50％的碳、0～40％的鐵、0～20％的鎂，混合均勻后在等離子爐中熔融并進行熱還原反應(yīng)，得到了鈦及鈦合金。
本實施例所所制備的還原產(chǎn)物一金屬鈦如圖1所示，所制備的還原產(chǎn)物一鋁硅鈦合金如圖2所示。采用能譜儀對所得產(chǎn)物進行了顯微結(jié)構(gòu)及微區(qū)成分分析，分析結(jié)果如圖1、圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種利用含鈦爐渣制備鈦及鈦合金的方法，其特征在于將TiO2含量為10～90wt％的含鈦爐渣，外加0～50％的碳、0～40wt％金屬鋁、0～40％的鐵、0～20％的鎂，混合均勻后進行熔融熱還原。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鈦爐渣制備鈦或鈦合金的方法，其特征在于所述的含鈦爐渣或為含鈦高爐爐渣、或為其他冶煉方法產(chǎn)生的含鈦爐渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鈦爐渣制備鈦或鈦合金的方法，其特征在于所述的熔融熱還原是在等離子爐、直流電弧爐、交流電弧爐等設(shè)備中進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用含鈦爐渣(包括含鈦高爐渣等)制備鈦金屬的方法。其技術(shù)方案是將TiO
文檔編號C22B5/00GK1757772SQ20051001966
公開日2006年4月12日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者柯昌明, 李楠 申請人:武漢科技大學(xué)