基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法.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CN104498734A(43)申请公布日2015.04.08(21)申请号201510010258.4(22)申请日2015.01.09(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人扈玫珑尹方庆魏瑞瑞吕学伟邓青宇许宇宙(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人李明(51)Int.Cl.C22B34/12(2006.01)C22B7/04(2006.01)C22B5/10(2006.01)(2006.01)C21B3/04权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法(57)摘要本发明提供了一种基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法，其采用了真空碳热还原-酸浸联合工艺，在真空还原过程中保持真空碳管炉内压力在101~100Pa之间，并保持较高的还原温度，使得常压下难还原的SiO2还原为SiO，同时可将含钛高炉渣中的MgO还原为金属Mg，由于SiO和金属Mg均具有高蒸汽压的特点，在还原过程中它们随着抽真空过程离开反应体系，从而可实现含钛炉渣中硅钛彻底分离；真空碳热还原得到还原渣后，再经过酸浸去除渣中其它杂质，得到TiC产品，并且由于炉渣中的硅、镁化合物已在真空碳热还原过程中被去除，因此可大大降低酸浸过程中耗酸量，酸浸时间也得以缩短，使得整体提钛效率提高。CN104498734ACN104498734A权利要求书1/1页1.基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将碳粉和含钛高炉渣研磨后，按质量比为（38~40）:100的比例混匀得到混匀渣样；2）在得到的混匀渣样中加入适量水后压制造球，得到混匀渣样球团；3）室温下，将混匀渣样球团放入刚玉坩埚中，并置于真空碳管炉内，对真空碳管炉抽真空，当真空度达到101~100Pa后开始将真空碳管炉升温到还原温度1200~1400℃，并保持还原温度环境2小时进行炉渣还原，得到渣样；炉渣还原过程中，对真空碳管炉持续抽真空，保持真空碳管炉内压力在101~100Pa之间；4）炉渣还原结束后，保持真空碳管炉内真空度在101~100Pa之间，将渣样降至室温，取出冷却，得到还原渣样；5）将得到的还原渣样研磨后，在摩尔浓度为7mol/l盐酸中，水浴加热至60～80℃，搅拌酸浸除渣，得到除杂酸浸样品；6）将除杂酸浸样品过滤、干燥，得到目标产物TiC。2.如权利要求1所述的基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法，其特征在于，所述步骤1中，碳粉的碳含量至少为99.9%。3.如权利要求1所述的基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法，其特征在于，所述步骤1中，将碳粉和含钛高炉渣研磨后，得到的粉末中粒径小于200目的颗粒含量超过80%。4.如权利要求1所述的基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法，其特征在于，所述步骤5中，将还原渣样研磨后，得到的粉末中粒径小于200目的颗粒含量超过80%；酸浸除渣的时间为20~30分钟。2CN104498734A说明书1/6页基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法技术领域[0001]本发明属于冶金工程技术领域，主要涉及含钛高炉渣提取钛工艺技术领域，尤其涉及一种基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法。背景技术[0002]我国有丰富的钛资源，储量居世界之首，90%以上以钒钛磁铁矿分布于攀枝花-西昌地区。目前，我国钛资源主要用来生产钛白粉，利用率仅为30%左右。随着金属钛及钛合金在航天航空、海洋、医疗、生物、化工等领域潜在需求的增加，钛资源的高效利用越来越重要。从当前我国钒钛磁铁矿利用流程来看，16%左右的钛进入选钛尾渣，由于尾渣中TiO2品位低，分布分散，杂质含量高，导致这部分钛资源利用成本高、难度大。高炉冶炼钒钛矿使50%以上的钛进入炉渣，渣中TiO2含量约20%～30%，利用价值大，经济、有效的回收这部分钛资源对提高我国宝贵钛资源的利用率意义重大。[0003]从上世纪80年代起，含钛高炉渣的利用就引起了人们的高度关注，全国科研人员进行了大量含钛高炉渣利用研究工作，但由于难度大，一直未实现工业化利用，至今攀钢含钛炉渣排放量累计超过了7000万吨，且每年仍以300多万吨速度递增，渣中TiO2总含量超过1400万吨，不仅带来环保压力，更是造成钛资源的极大浪费。因此，如何实现含钛高炉渣中钛与其它组分有效分离，降低二次污染，提高钛的回收率是我国含钛高炉渣高效利用所面临的难题。尽快采用新技术、新工艺加快含钛高炉渣提钛进程，实现我国钛资源高效利用，具有显著的经济效益和重要的社会意义。发明内容[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于真空碳热还原的含钛高炉渣提钛处理方法，用以