一种电铝热制备高钛铁合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109666793A(43)申请公布日2019.04.23(21)申请号201910068315.2(22)申请日2019.01.24(71)申请人东北大学地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人薛向欣高子先杨合程功金黄壮宋翰林(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.C22B4/06(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种电铝热制备高钛铁合金的方法(57)摘要本发明涉及一种电铝热制备高钛铁合金的方法，是将含钛铁矿物与二氧化钛、造渣剂及作为还原剂的金属铝粒共混均匀，然后在电炉中被加热和保温以进行熔融还原反应，反应完后分离渣，获得高钛铁合金(Ti含量≥65wt％)。本发明方法以含钛铁矿物(例如钛铁矿、钒钛磁铁矿等)为原料制得的高钛铁合金可作为高附加值产品输出或作为原料进入后续生产。相较于炉外铝热法，电加热的生产成本更低、无需使用氯酸钾等发热剂、减少烟气处理成本、减少氧化铝的产生，因此可减少金属铝的消耗和废渣量，渣组分相对简单，有利于被进一步利用,如用作耐火材料。CN109666793ACN109666793A权利要求书1/1页1.一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述方法是将含钛铁矿物与二氧化钛、造渣剂及作为还原剂的金属铝粒共混均匀，然后在电炉中被加热和保温以进行熔融还原反应，反应完后分离渣，获得高钛铁合金。2.根据权利要求1所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述含钛铁矿物和二氧化钛预先置于烘箱中烘干备用，所述二氧化钛可替换为高钛渣或金红石；所述造渣剂为氧化钙或氧化钙与氟化钙的混合物，且造渣剂预先在1000-1200℃下焙烧0.5-2h后备用。3.根据权利要求2所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述含钛铁矿物为低品位钒钛磁铁矿，其组分及质量分数为：FeO：17.0～20.0％，CaO：2.0～6.0％，SiO2：6.0～8.0％，MgO：0.5～0.9％，Al2O3：1.3～2.5％，TiO2：20.0～24.0％，V2O5：1.6～1.8％，Cr2O3：0.02～0.3％，S≤0.05％，P≤0.01％，余量为不可避免的杂质；其中TFe为42.0～46.0wt.％。4.根据权利要求3所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述低品位钒钛磁铁矿、二氧化钛、造渣剂、金属铝粒按照100:200-750:15-100：130-350的质量比共混，所述还原反应在惰性气氛保护下进行，加热温度至1400℃～1800℃；更优选是按质量100:350-690:40-80:200-345的质量比共混。5.根据权利要求4所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述低品位钒钛磁铁矿、二氧化钛、氧化钙、金属铝粒按照100:680：72：345的质量比共混，然后快速加热至1650℃并保温至反应完成。6.根据权利要求2所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述含钛铁矿物为钛铁矿，其组分及各组分的质量百分数为：Fe2O3：15.1～17.5％，FeO：25.8～27.8％，TiO2：43.4～45.6％,CaO：0.8～0.9％，SiO2：4.6～5.6％，MgO：0.9～1.1％，Al2O3：1.0～1.3％，余量为不可避免的杂质。7.根据权利要求6所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述钛铁矿与二氧化钛、造渣剂、金属铝粉按质量比为100:205～520:15～80:135～280配料及共混，所述还原反应在惰性气氛保护下进行，加热温度至1400℃～1800℃；更优选是按质量比100:230～430:30～60:155～235配料及共混。8.根据权利要求7所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述钛铁矿、二氧化钛、氧化钙、金属铝粉是按照100:420:51:230混合均匀，然后快速加热至1650℃并保温至反应完成。9.根据权利要求1-6任一项所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述含钛铁矿物中粒度小于75μm的占比为70wt％以上；所述金属铝粒、二氧化钛、造渣剂中粒度小于75μm的占比为90wt％以上。10.根据权利要求1-6任一项所述的一种电铝热制备高钛铁合金的方法，其特征在于，所述电炉是电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉或电子束炉。2CN109666793A说明书1/6页一种电铝热制备高钛铁合金的方法技术领域[0001]本发明属于矿产资源综合利用技术领域，具体涉及一种电铝热制备高钛铁合金的方法。背景技术[0002]钛铁合金作为一