利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102061399A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102061399A(43)申请公布日2011.05.18(21)申请号201010561232.6(22)申请日2010.11.26(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人吕学伟白晨光邱贵宝邓青宇黄润胡途(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人张先芸(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22B7/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法(57)摘要本发明提供了一种利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法，该方法首先通过电渣重熔步骤，以铝作为自耗电极还原高钛型高炉渣中的钛、硅等元素的氧化物，制得钛硅铝合金再将钛硅铝合金制棒，进行区域熔炼，将硅元素等杂质区分切除，最后得到钛铝合金。本发明方法不仅解决了高钛型高炉渣堆放引起的环境污染问题，还防止宝贵的钛资源流失，具有钛元素回收率高，设备、工艺成本低，附加产值收益高的优点，适于工业化加工生产。CN102639ACCNN110206139902061405A权利要求书1/1页1.利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法，其特征在于包括以下步骤：1）制备钛硅铝合金：用铝制自耗电极与高钛型高炉渣进行电渣重熔加工，铝制自耗电极和高钛型高炉渣的重量比为55~70：100，并控制电流大小使电渣重熔加工温度在1450℃~1600℃，收集加工所得的熔融的钛硅铝合金；2）冷凝成形：将收集的熔融钛硅铝合金冷凝为柱状的钛硅铝合金棒；3）制备钛铝合金：对所述钛硅铝合金棒进行区域熔炼加工，分离出钛铝合金；具体方法为：①控制区域熔炼炉的加热装置的加热温度为1450℃~1500℃，并以0.1~2m/h的速度从所述钛硅铝合金棒的首端移动加热至末端；②重复前一步骤5~20次，让钛硅铝合金棒中除Al3Ti和Al以外的杂质逐渐聚集于末端；③切除所得钛硅铝合金棒末端杂质聚集的部分，得到钛铝合金。2.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法，其特征在于，所述铝制自耗电极和高钛型高炉渣的重量比优选为60：100。3.根据权利要求1所述的利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法，其特征在于，所述钛硅铝合金棒为圆柱状。4.根据权利要求3所述的利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法，其特征在于，所述圆柱状的钛硅铝合金棒的横截面直径为10mm。2CCNN110206139902061405A说明书1/6页利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法[0001]技术领域[0002]本发明属于矿物冶金工程技术领域，尤其涉及一种利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法。[0003]背景技术[0004]我国攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿，其中含有钛、铁、钒、铬等10多种重要战略资源。由于钒钛磁铁矿的独特性，现有技术和生产工艺只能回收利用其中的铁、钒、钛资源，而钛资源的利用率只有近15%，原矿中大约50％的钛进入了铁精矿，在随后的高炉冶炼过程中流入高炉渣中，形成了攀枝花特有的高钛型高炉渣。这种高钛型高炉渣由于含有15~25%的TiO2，给炉渣的磨矿带来困难，不适合于生产水泥。因此，大量的高钛型高炉渣堆积在金沙江边，不仅浪费了宝贵的钛资源，也给周边的环境造成了危害。针对这一问题，国内已经做了大量的研究工作，提出了一些处理高钛型高炉渣的方法，目前为止，尚没有出现一种工业化的高钛型高炉渣处理方法，主要原因在于，高钛型高炉渣中还含有硅、钙、钒、铝、硫等多种元素，钛的提取很困难，现有的处理方法加工成本过高且产品的附加值较低，使得这些处理方法不能得到有效的工业应用。例如，通过长时间保温使钙钛矿富集，然后再通过选矿的办法得到富含钙钛矿的物料，这种方法不仅成本高、而且工艺流程长，钛的回收率也有限。因此，亟需开发一种流程短、成本低、产品附加值高并且回收率高的高钛型高炉渣处理方法。[0005]发明内容[0006]针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法，将高钛型高炉渣中的钛资源回收利用，并且该方法操作简单、成本较低，解决高钛型高炉渣中钛资源回收的工业化应用问题。[0007]为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段：利用高钛型高炉渣制备钛铝合金的方法，包括以下步骤：1）制备钛硅铝合金：用铝制自耗电极与高钛型高炉渣进行电渣重熔加工，铝制自耗电极和高钛型高炉渣的重量比为55~70：100，并控制电流大小使电渣重熔加工温度在1450℃~1600℃，收集加工所得的熔融的钛硅铝合金。[0008]铝制自耗电极和高钛型高炉渣的重量比为55~70：100，可保证高钛型高炉渣中的钛尽可能全部被还原并生成Al