專利名稱：一種鈦渣深加工方法
技術領域：
本發(fā)明屬煤基直接還原綜合回收領域，特別是涉及一種釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦電爐 冶煉鈦渣的深加工方法。
背景技術：
鈦白粉被認為是目前世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應用于涂料、塑料、造 紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。中國目前已經是繼美國后第二大的鈦白粉消耗 國，而且增長勢頭迅猛，潛力也非常大。隨著國民經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，市場 需求量還會急劇地增長。鈦白生產的質量和效益與鈦白粉的原料品位息息相關。世界上釩鈦磁鐵礦中的鈦，進入冶煉渣鈦的分布率少者30%以上，多者達60%以 上。國際上不利用釩鈦磁鐵礦直接還原電爐冶煉渣中的鈦，而是采用高鈦渣為原料生產硫 酸法鈦白，或生產氯化法鈦白。在我國攀-西地區(qū)具有豐富的鈦鐵礦資源，是低品位多金屬 共(伴)生礦。為了綜合利用釩鈦磁鐵礦直接還原電爐冶煉渣中的鈦，以往國內是不長晶不 分選，直接酸浸制鈦白。該方法的優(yōu)點是工藝流程相對簡單，缺點是電爐渣TW2品位45%， 雜質很多、酸耗高、三廢量大，所以鈦白生產污染嚴重、生產成本高、經濟效益差。為了給鈦 白生產提供優(yōu)質原料，對釩鈦磁鐵礦直接還原電爐冶煉渣進行了選鈦試驗，研究發(fā)現電爐 冶煉渣中的鈦礦物相和其它礦物相晶粒微細，結晶分異很差，磨礦解離困難，可選性很差。本領域目前急需一種冶煉鈦渣深加工方法，將釩鈦磁鐵礦直接還原電爐冶煉渣制 成高品位鈦白精料，以滿足我國鈦白粉產業(yè)迅速發(fā)展的需要，有效合理地利用我國的鈦資 源。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種鈦渣深加工方法，特別適用于電爐冶煉含鈦電爐渣的深 加工，能夠獲得TW2品位高達72% 80%的電爐鈦渣精礦，實現鈦白生產吃精料。為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下鈦渣深加工方法的技術方案。一種鈦渣深加工方法，該方法包括如下工藝步驟步驟1 在釩鈦磁鐵礦電爐冶煉出渣前，將含鈦電爐渣溫度升至1600°C 1750°C， 在此溫度下進入步驟2保溫；步驟2 然后打開出渣口，將步驟1中升溫后的電爐渣放入保溫裝置中進行保溫， 使含鈦電爐渣中的黑鈦石等礦物晶粒長大；步驟3 待保溫裝置中的含鈦電爐渣自然降溫至彡1100°C后，將含鈦電爐渣與保 溫長晶裝置分離，出渣后再冷卻至常溫；步驟4 將冷卻至常溫的礦物粒長大后的電爐渣，進行破碎、磨礦解離電爐渣中的 黑鈦石；步驟5 采用浮選法浮選出電爐渣黑鈦石，獲得的鈦精礦作為鈦白粉的原料。其中步驟1所述的在釩鈦磁鐵礦電爐冶煉出渣前，將合鈦電爐渣溫度升至1600°C 1750°C，保溫10 20分鐘，優(yōu)選保溫15分鐘。其中步驟2所述的放入電爐渣礦物保溫長晶裝置中進行保溫長晶，使電爐渣黑鈦 石晶粒長大到加權平均粒度> 80 μ m后，再將電爐渣與保溫長晶裝置分離。其中步驟3所述的冷卻至常溫為自然冷卻或水冷卻中任選其一。其中步驟4所述的將電爐渣磨礦的粒度為45 μ m 65 μ m，使黑鈦石的單體解離度 達到80% 90%。其中步驟5所述的浮選出的電爐渣黑鈦石為鈦精礦，鈦精礦T^2品位為72% 80%。大量研究表明，因電爐工業(yè)冶煉原渣中的礦物晶粒微細，僅有0.幾μ m 10 μ m， 沒有分選性。本申請人在幾十年對釩鈦磁鐵礦電爐渣進行深入研究的基礎上，認識并掌握 了釩鈦磁鐵礦電爐渣在不條件下的變化規(guī)律，認為要想成功地對電爐熔分渣中的鈦礦物進 行分離分選，實現對其中鈦的回收利用，就必須通過改變其工藝性質(以下簡稱“改性”)， 使電爐渣中的礦物晶粒長大至具有工業(yè)分離分選的工藝性質，同時優(yōu)化其礦物相的物質組 成。申請人通過對電爐渣改性及其大量試驗研究后證明，與現有技術相比，本發(fā)明的鈦渣深 加工方法主要具有如下的技術效果及其優(yōu)越性(1)本發(fā)明利用電爐鈦渣的高溫熱量，通過保溫長晶緩冷，對含鈦電爐渣進行改 性，使電爐渣中的黑鈦石等礦物晶粒明顯長大，同時優(yōu)化了電爐渣礦物相的物質組成。本發(fā) 明只利用電爐鈦渣物理熱，同時后期采用物理分選方法獲得高鈦渣。能耗低，經濟效益好。(2)采用本發(fā)明的方法處理前的電爐渣礦物晶粒微細，平均粒度ΙΟμπι左右，結晶 分異很差。通過本發(fā)明方法對含鈦電爐渣改性后，使電爐渣礦物晶粒長大，能將電爐渣黑鈦 石的平均粒度由10 μ m左右長大到80 μ m 90 μ m，有效地提高了電爐冶煉渣礦物結晶分異 程度。(3)采用本發(fā)明的方法處理前的電爐渣，當磨礦粒度到了 15 μ m時，黑鈦石的單體 解離度只能達到30%左右。通過本發(fā)明方法對含鈦電爐渣改性后，當磨礦粒度到45 μ m 65 μ m時，黑鈦石的單體解離度達到80^-90 ^(4)采用本發(fā)明的方法處理前的電爐渣可選性很差，幾乎沒有分選性。由于通過本 發(fā)明方法改性后的電爐渣具有良好的可分離分選工藝性質，為通過破碎、磨礦解離、浮選獲 得高品質的黑鈦石型高鈦原料打造了物質基礎，通過破碎、磨礦解離、浮選，可獲得T^2品 位72% 80%的高品位鈦精礦，產品附加值高，既適合作為硫酸法鈦白粉的原料，也適合 作為氯化法鈦白粉的原料。
具體實施例方式下面結合本發(fā)明的具體實施例，進一步詳細說明本發(fā)明所述的鈦渣深加工方法的具體實施方式
。通過對具體實施方式
的描述，本發(fā)明的優(yōu)點將變得更清楚和易于理解。本發(fā)明解決前述技術問題所采取的是一種鈦渣深加工方法，該方法利用電爐鈦渣 的高溫熱量，在出渣前將含鈦電爐渣升溫后進行保溫，然后放入電爐渣保溫長晶裝置中，所 述保溫裝置比如帶保溫層的保溫渣包，使所述升溫后的電爐渣在所述保溫裝置中自然降溫 至< 1100°c后，將含鈦電爐渣與保溫長晶裝置分離，再自然冷卻至常溫，使電爐渣的黑鈦 石等礦物晶粒長大，以此，實現對含鈦電爐渣的改性，為通過破碎、磨礦、浮選獲得高品質的黑鈦石型高鈦原料打造了物質基礎。本發(fā)明只利用電爐鈦渣物理熱，同時后期采用物理分 選方法獲得高鈦渣，該方法既能有效地將電爐渣黑鈦石的平均粒度由10 μ m左右長大到 80 μ m 90 μ m，又能提高電爐冶煉渣礦物結晶分異程度，具有良好的可分選性，可獲得T^2 品位高的鈦精礦，產品附加值高，并且能耗低，經濟效益好。具體的說，本發(fā)明提供的鈦渣深加工方法的實施步驟包括在釩鈦磁鐵礦電爐冶 煉出渣前，將含鈦電爐渣溫度升至1600°C 1750°C，在此溫度下保溫10 20分鐘；然后打 開出渣口，將渣放入電爐渣保溫長晶裝置中進行電爐渣保溫長晶改性，使含鈦電爐渣中的 黑鈦石物相聚集長大，晶粒長大到加權平均粒度> 80 μ m ；待電爐渣保溫礦物長晶裝置中 的含鈦電爐渣保溫自然降溫至< 1100°C后，將含鈦電爐渣與保溫長晶裝置分離，再自然冷 卻或水冷卻至常溫；將冷卻至常溫的鈦物相黑鈦石晶粒長大后的電爐渣進行破碎、磨礦解 離，將電爐渣的粒度磨至45 μ m 65 μ m，使黑鈦石的單體解離度達到80% 90% ；采用浮 選法浮選出電爐渣黑鈦石，獲得TW2品位72% 80%的鈦精礦，作為鈦白粉的原料。下面，采用表1對比說明電爐渣改性前后黑鈦石粒度，采用表2對比說明未改性和 改性后電爐渣的礦物成分。表1電爐渣改性前后黑鈦石粒度(μ m)
權利要求
1.一種鈦渣深加工方法，該方法包括如下工藝步驟步驟1 在釩鈦磁鐵礦電爐冶煉出渣前，將含鈦電爐渣溫度升至1600°C 1750°C，在此 溫度下進入保溫步驟；步驟2 打開出渣口，將電爐渣放入保溫裝置中進行保溫長晶，使含鈦電爐渣中的黑鈦 石等礦物晶粒長大；步驟3 待保溫裝置中的含鈦電爐渣自然降溫至< 1100°C后，將含鈦電爐渣與保溫裝 置分離，出渣后再冷卻至常溫；步驟4 將冷卻至常溫的鈦物相黑鈦石晶粒長大后的電爐渣，進行破碎、磨礦解離；步驟5 采用浮選法浮選出電爐渣黑鈦石，獲得的鈦精礦作為鈦白粉的原料。
2.根據權利要求1所述的鈦渣深加工方法，其特征在于，步驟1所述的在釩鈦磁鐵礦電 爐冶煉出渣前，將含鈦電爐渣溫度升至1600°C 1750°C，保溫10 20分鐘。
3.根據權利要求1所述的鈦渣深加工方法，其特征在于，步驟2所述的放入保溫裝置中 進行保溫長晶，使電爐渣黑鈦石晶粒長大到加權平均粒度> 80 μ m后，再將電爐渣與保溫 長晶裝置分離。
4.根據權利要求1所述的鈦渣深加工方法，其特征在于，步驟3所述的冷卻至常溫為自 然冷卻或水冷卻中任選其一。
5.根據權利要求1所述的鈦渣深加工方法，其特征在于，步驟4所述的將電爐渣磨礦的 粒度磨至45 μ m 65 μ m，使黑鈦石的單體解離度達到80% 90%。
6.根據權利要求1所述的鈦渣深加工方法，其特征在于，步驟5所述的浮選出的電爐渣 黑鈦石，鈦精礦TW2品位為72% 80%。
全文摘要
一種鈦渣深加工方法，利用電爐鈦渣的高溫熱量，在出渣前將含鈦電爐渣升溫后進行保溫，然后放入電爐渣黑鈦石保溫長晶裝置中自然冷卻，通過保溫緩冷，使電爐渣中的黑鈦石等礦物晶粒長大，為通過破碎、磨礦解離、浮選獲得高品質的黑鈦石型高鈦原料打造了物質基礎。本發(fā)明只利用電爐鈦渣物理熱，同時后期采用物理分選方法獲得高鈦渣，既適合作為硫酸法鈦白粉的原料，也適合作為氯化法鈦白粉的原料。該方法既能有效地將電爐渣黑鈦石的平均粒度由10μm左右長大到80～90μm，又能提高電爐冶煉渣礦物結晶分異程度，優(yōu)化電爐渣礦物相的物質組成，使電爐冶煉渣具有良好的可分選性，生產出的鈦精礦TiO2品位72～80％，產品附加值高能耗低，經濟效益好。
文檔編號C22B7/04GK102061393SQ20101020268
公開日2011年5月18日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權日2010年6月18日
發(fā)明者傅文章, 洪秉信, 王建沖, 胡曉, 范先國, 黃建平 申請人:中國地質科學院礦產綜合利用研究所, 四川龍蟒礦冶有限責任公司