攀钢高炉渣综合利用研究进展及产业化建议

本文介绍了攀钢高炉渣提钛及相关技术的研究进展,并通过对各种技术路线的技术性、经济性进行分析比较,建议开发"攀钢高炉渣高温碳化—低温选择性氯化制取TiCl4及建筑材料"的技术路线,是真正解决攀钢高炉渣产业化综合利用问题的最佳方案。     

高钛型高炉渣中钛、钒资源潜在价值分析

高钛型高炉渣(以下称高炉渣)是高炉冶炼钒钛磁铁矿的产物,与一般高炉渣不同,它是钛、钒资源,不是废渣。一、高炉渣中钛、钒资源概况攀枝花高炉渣中钛、钒资源,来源于钒钛磁铁矿采、选、冶过程。钒钛磁铁矿中约53%的Ti O2和20%的V2O5,经过选矿后以钛磁铁矿物为主转入铁精矿;再经烧结、高炉冶炼富集于高炉渣中。二、高炉渣中Ti O2、V2O5品位高炉渣成分表成分Ti O2V2O5Si O2Al2O3CaO MgO MnO2!~230.23~0.3917.1~19.414.2~15.820~308.0~8.90.3~0.5成分FeO Fe2O3MFe C SC Cr2O3Ca2O3%2.4~2.62.7~2.61~30.4~5.20.00380.0150.00151…     

中性气氛下钒钛磁铁矿高炉渣系研究

以钒钛磁铁矿现场高炉渣为基础,纯化学试剂调制渣样,在中性气氛条件下研究了炉渣二元碱度及Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5含量对实验渣系冶金性能的影响.结果表明:增加碱度和Mg O含量,炉渣熔化性温度(tm)、初始黏度(η0)和高温黏度(ηh)呈先降低后升高趋势;增大Al2O3含量,炉渣tm升高,η0先降低后升高,ηh呈上升趋势;增大Ti O2含量,炉渣tm升高,η0和ηh逐渐下降,炉渣黏流活化能升高,热稳定性变差;增大V2O5含量,炉渣tm先降低后升高,η0和ηh逐渐增大.高炉冶炼钒钛磁铁矿适宜渣系为:二元碱度1.15,Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5质量分数分别为13%,13%,7%,0.30%.     

钒钛高炉渣中氮化钛的物相分析(蒸馏-库仑滴定法)

本文采用 1:2HCl将氮化钛与其它氮化物分离,将分离出的TiN残渣加浓H_2SO_4-K_2SO_4加热冒烟使其分解,加入过量的NaOH,加热蒸馏,以溴化钠作电解液,用双铂电极在30mA恒电流下进行电解,终点以死停终点法指示。终点到达时停止电解,记录电解时间,以此计算TiN的含量。     

从攀钢高炉渣中提取分离TiO_2制备高钛渣研究

研究利用TjO_2对酸碱的稳定性,采用低温下酸解、熔融状态下碱熔的方法除去高炉渣中除TiO_2以外的所有可溶性杂质,从而制备出高钛渣。其具体方法是:将粒度为80目～200目的高炉渣用5mol/L～7mol/L的盐酸在60℃～100℃的条件下反应4h～8h,除去钙、镁、铝、铁等元素的酸溶性杂质,酸分解后的产物经过滤、酸洗后,滤渣与1:1.6～1:1.8的NaOH在600℃～800℃共熔1小时左右后用pH=11～13的NaOH溶液洗涤,使SiO_2以NaSiO_3的方式除去,从而得到二氧化钛质量百分比为70%左右的高钛渣。     

高温下高炉渣与碳的还原

在高温条件下正确性高炉渣与碳的还原过程中,ＳｉＯ２在２１２３Ｋ以上全部被碳的,ＭｇＯ在２１７３Ｋ以上可全部被还原吕 而Ａｌ２Ｏ３即使在２２７３Ｋ只还原６３％,合成高炉渣在碱度不变时增中ＭｇＯ含量,可使渣中还原ＳｉＯ２生成的ＳｉＣ增另和ＳｉＯ减少,随着温度升高和与碳混合均匀,实际高炉渣中氧化物的还原和反应后渣中Ａｌ２Ｏ３的含量都增加,而生成ＳｉＣ的量减少;渣中ＭｇＯ的含量明显降低,在较高的下渣中Ｍｇ     

等离子炉碳（氮）化处理高钛高炉渣

用氮等离子体对高钛渣进行碳（氮）化处理，在１７００℃下停留１ｈ，可使渣中钛的碳（氮）化转化率达９２％，大于２０μｍ的Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）晶粒约４０％，用重选方法选别碳化渣可得到含Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）５０％以上精矿，钛的回收率可达９０％以上。     

钒钛高炉渣中金属铁的分析方法研究(碘-乙醇分离,EDTA法测定)

以溴-甲醇浸溶,重铬酸钾法测定金属铁的准确度很高。但由于此法中要用到Br_2,CH_3OH,HgCl_2,K_2Cr_2O_7等对人体有害的试剂,本文采用I_2-C_2H_5OH浸溶,EDTA法测定,避免了使用以上有害物质。本方法简单,重现性好,终点易于观察,适用于钒钛高炉渣,高钛渣和普通炉渣中金属铁的测定。     

高Al2O3钒钛炉渣熔化性能的实验研究

针对炉渣中Al2O3,TiO2质量分数大幅升高给高炉冶炼带来极大困难的问题.对承钢高Al2O3钒钛炉渣进行了熔化性能的实验研究.结果表明:考虑承钢的实际情况,高炉的炉渣温度应高于1400℃;二元碱度控制在1.02左右,MgO质量分数控制在13.95%左右;Al2O3质量分数控制在12%~14%;TiO2的质量分数应控制在12.57%以下.     

攀钢高炉渣碳氮化处理中矿化剂对碳氮化钛晶粒的影响

对攀钢高炉渣还原氮化处理,使碳氮化钛晶粒长大到适合的尺度,以便于选矿,最终提取TiC,TiN及TiO2·还原氮化处理后炉渣的X射线及扫描电镜检测发现,渣中的钛组分完全富集于碳氮化钛一相·还原氮化处理时通过向渣中分别加入矿化剂CaO,K2CO3,Na2SO4,改变了液态炉渣的性质,可有效地促进碳氮化钛晶粒长大,其中加入K2CO3的炉渣样品中碳氮化钛晶粒最大,其中最大粒径可达30μm左右;无任何矿化剂的炉渣样品中碳氮化钛晶粒最小且无聚集长大的趋势·     

湘钢高Al2O3高炉渣粘度研究

对湘钢高AlO3高炉渣的粘度进行了测试。通过改变二元碱度R和MgO的含量，探讨在高Al2O3情况下高炉渣的最优配比。实验表明，在高Al2O3下，保持高MgO，较低碱度是可行的。实验中，R=0．95，WMgO=12％的炉渣流动性最好。     

攀枝花高钛型高炉渣综合利用的进展与展望

介绍了攀枝花高钛型高炉渣综合利用的研究现状,对比了各种技术的基本原理以及发展状态,指出非提钛和提钛两种技术都各有利弊,真正要得到十分完美的工艺还需漫长的攻关道路。     

高钛型高炉渣生产墙体材料技术研究

因含钛高且其主要活性组分CaO主要以钙钛矿形式存在，攀钢生产的高钛型高炉渣(HTCS)活性很低。高汰型高炉渣生产墙体材料技术的研究重点是如何激发HTCS的活性，用其生产墙体材料一实心砖和混凝土空心砌块。研究表明，当采用80℃湿热养护并掺入适量的煅烧石膏和粉煤灰后。HTCS的活性可以充分地激发出来。当采用破碎的慢冷HTCS作为粗集料，水淬粒化HTCS作为细集料，制成的实心砖和混凝土空心砌块强度达到15MPa(MU15)和10MPa(MU10)。且墙体材料的耐久性指标和HTCS的放射性指标均满足国标要求。     

高炉渣稳定熔融态转炉渣中游离CaO的实验研究

通过配加高炉渣,改变R(R=w(CaO)/w(SiO_2))来对转炉渣进行稳钙改质处理。结果表明:高炉渣可以有效稳定转炉渣中f-CaO,当R=1.5,1 500℃下恒温30 min时,f-CaO的消解率达到80.22%;经过XRD分析和FESEM显微观察可知,熔混渣主要矿相为钙铝黄长石、镁黄长石和镁铁尖晶石,f-CaO含量降低与钙铝黄长石、镁黄长石的增加呈正相关。     

含钛高炉渣水解制取钛白的动力学研究

在实验基础上确立了含钛高炉渣水解制取钛白过程中钛液ＴｉＯＳＯ４浓度随时间的变化关系，经数学分析建立了动力学方程并讨论了方程的适应性。为信水解过程听进一步研究和生产实践提供了数据。     

攀枝花高钛型高炉渣提钛技术进展和发展趋势

介绍了攀枝花高钛型高炉渣提钛技术的研究进展,对比了各种提钛技术的基本原理以及发展状态,指出碳化、氯化(及碳化——分选碳化钛)技术和含钛型高炉渣中钛组分的绿色分离技术最适合从攀枝花高钛型高炉渣中提取钛,但两种技术都各有利弊,真正要得到十分完美的工艺还需漫长的攻关道路。     

高钛型高炉渣提取TiCl4技术经济性分析

文章着重描述了攀枝花高钛型高炉渣的产生、研究利用状况及其综合利用趋势,重点对高钛型高炉渣提取TiCl_4技术经济性进行了分析,提出了高钛型高炉渣提取TiCl_4技术实施方案。     

MgO含量对高炉渣粘度影响的实验研究

就高炉炉渣中MgO含量对其粘度的影响进行了实验研究。研究结果表明，适当提高高炉渣中的MgO含量，可降低炉渣粘度，改善炉渣的流动性。     

湘钢高Al2O3高炉渣脱硫能力的试验研究

根据湘潭钢铁公司的冶炼条件，以现场渣为基料，添加化学试剂，配制成高Al2O3渣系。研究在高Al2O3炉渣条件下的高炉渣主要成分、碱度等对硫分配比性能的影响。研究结果表明，在高Al2O3炉渣条件下，该高炉渣的WMgO为12％，二元碱度R为1．15最有利于脱硫。     

湘钢高Al_2O_3高炉渣脱硫能力的试验研究

根据湘潭钢铁公司的冶炼条件,以现场渣为基料,添加化学试剂,配制成高Al2O3渣系。研究在高Al2O3炉渣条件下的高炉渣主要成分、碱度等对硫分配比性能的影响。研究结果表明,在高Al2O3炉渣条件下,该高炉渣的wMgO为12%,二元碱度R为1.15最有利于脱硫。